本公开的时空行为决策及轨迹规划系统及方法，长周期行为决策和轨迹规划模块用于在三维行驶时空中生成并拓展体素，利用搜索方法寻找代价最低的体素序列，进而确定参考轨迹，其中，体素为行驶车辆在规划时间内在所述三维行驶时空中的相应车道上的位置集合；短周期动态规划模块，利用短周期内的环境信息优化参考轨迹以得到最优轨迹。能够解决在包含动态障碍物的高速环境下的安全无碰撞的行为决策和轨迹规划任务的问题、平衡长周期的决策规划和短周期的轨迹规划之间的关系以提高规划和决策的效率、以及满足将决策模块和规划模块紧密结合起来的需求，使之能够更加适应动态环境，实现自主智能的规划以及重规划。