一种在无车道线情况下自动驾驶车辆进行车道划分的方法技术

本发明专利技术专利公开了一种在无车道线情况下自动驾驶车辆进行车道划分的方法。具体方法包括五个步骤，即一、判断是否启动车道划分算法，二、确定车道划分的范围，三、道路横断面的板块划分，四、车道划分，五、接收车道划分结果。本发明专利技术所述方法在检测到道路无车道线时，根据道路条件进行实时计算，划分车道线，从而解决目前自动驾驶汽车在无车道线路段没有相关决策支持而无法规范行驶轨迹的问题，降低安全隐患，提高行驶安全性和行车效率。

【技术实现步骤摘要】
一种在无车道线情况下自动驾驶车辆进行车道划分的方法
本专利技术涉及自动驾驶环境下车辆的智能规划决策领域，具体涉及在无车道线情况下自动驾驶车辆进行车道划分的方法。
技术介绍
随着物联网和人工智能的快速发展，并逐步向汽车行业渗透，自动驾驶汽车正在走向商用。如果想实现自动驾驶，从视觉的角度上讲，要先学会观察道路，其中关键问题之一就是观测车道线。现阶段自动驾驶车对车道线的检测主要依靠机器视觉，即依据摄像头采集图像，对图像进行处理并转化为数字信号，从而实现感知周围道路环境。然而当自动驾驶车辆行至车道线模糊路段，或者遇到新修道路还未施画车道线时，摄像头无法感知到车道线，其行驶就没有了依据，继续行驶存在较大的安全隐患。因此需要开发一种在无车道线情况下为自动驾驶车辆自动划分车道线的方法，并将其加入自动驾驶车辆的智能规划决策模块中，以科学指导车辆行驶，提高车辆行驶安全性和行车效率。以往研究中未见针对无车道线情况下自动驾驶车辆进行车道划分的研究。专利技术专利201610027591.0提出了在无车道线的交叉口为驶入驶出车辆进行进出口车道连接配对的算法，以辅助进行交叉口内车辆行驶轨迹的导流。专利技术专利200980162610.9在路段缺失部分车道线的情况下，提出用虚拟车道线将前后未连接的车道线进行连接的方法，通过为车辆设置虚拟车道线辅助车辆行驶。专利技术专利201710655111.X设计了一种检测车辆是否遵照车道线行驶，从而判断车辆是否违章的方法。基于上述背景可见，亟需设计一种在自动驾驶汽车行至无车道线路段时，进行车道划分的方法，在检测到路面没有车道线时，为自动驾驶车辆实时自动地划分车道线。从而解决目前自动驾驶汽车在无车道线路段没有相关决策支持而无法规范行驶轨迹的问题，提高行驶安全性和行车效率。经查找，暂未有对在无车道线情况下自动驾驶车辆进行车道划分的国内外相关报道。
技术实现思路
1、一种在无车道线情况下自动驾驶车辆进行车道划分的方法，包括如下步骤：步骤1判断是否启动车道划分算法以当前车辆车头处为起点O，识别前方道路车道线，若前方无车道线，则至步骤2；否则，结束算法；步骤2确定车道划分的范围步骤2.1初步确定车道划分的范围从起点O开始，以5m为步长，以道路边缘为界，依次获取前方200m范围内的道路宽度，记为Wi，i＝1,2,3,…,40；标记200m处为点A；记最大和最小的道路宽度分别为Wmax和Wmin，若Wmax-Wmin＜3.5m，则标记200m处为本段车道划分的终点S，记OS段为车道划分的范围，至步骤3；若Wmax-Wmin≥3.5m，至步骤2.2；步骤2.2进一步确定车道划分的范围在200m范围内，分别标记距离起点O最近的Wmax、Wmin点的位置为M、N，取M、N点中距离起点O较远的点作为本段车道划分的终点S，则OS段为车道划分的范围，至步骤3；步骤3道路横断面的板块划分根据自动驾驶车辆视频检测结果，将OS段的横断面作板块划分，若OS段的横断面为一块板或两块板，至步骤4.1；若OS段的横断面为三块板，至步骤4.2；若OS段的横断面为四块板，至步骤4.3；步骤4车道划分步骤4.1道路横断面为一块板或两块板的车道划分步骤4.1.1按尺寸初步划分车道若OS段的横断面为一块板，则以道路的几何中心线为道路中心线，沿中心线往道路边缘方向，在车辆行驶方向按照每车道3.5m的标准宽度进行车道划分；若OS段的道路横断面为两块板，则从道路的中心隔离物边缘开始往道路边缘方向，在车辆行驶方向，按照每车道3.5m的标准宽度进行车道划分；记机动车车道数为n，记距离道路边缘不足3.5m的宽度为记的最大值和最小值分别为和若则将距离道路边缘2.5m宽度的部分划分为非机动车道，至步骤4.1.2；若则不划分非机动车道，至步骤4.1.3；步骤4.1.2有非机动车道时修正所划分车道按照步骤4.1.1中初步车道划分结果，根据自动驾驶车辆视频检测结果识别车道划分的范围OS段内前方车辆行驶状态，计算OS段内压车道线行驶的车辆数占总行驶车辆数的百分比，即初步的车辆压线百分比，记为p；若p≤40％，则认为步骤4.1.1中划分结果为最终车道划分结果，至步骤5；若p＞40％，则对每车道3.5m的标准宽度进行修正，修正过程如下：nr＝li//3.5公式2w＝min{wi}公式4其中，li为i处行驶方向所在一侧的机动车道总宽度，nr为修正后的机动车车道数，“//”表示除法取整，wi为i处修正后单车道宽度计算值，w为单车道宽度取值；通过上述修正过程得到新的车道划分结果，计算修正后的车辆压线百分比，即P，比较P与p的大小，若p＜P，则以步骤4.1.1中初步车道划分结果为最终车道划分结果；若p≥P，则以步骤4.1.2中修正后车道划分结果为最终车道划分结果；至步骤5；步骤4.1.3无非机动车道时修正所划分车道按照步骤4.1.1中初步车道划分结果，根据自动驾驶车辆视频检测结果识别车道划分的范围OS段内前方车辆行驶状态，计算OS段内初步的车辆压线百分比p；若p≤40％，则以步骤4.1.1中初步车道划分结果为最终车道划分结果，至步骤5；若p＞40％，则利用公式5、公式2、公式3、公式4对每车道宽度进行修正；通过上述修正过程得到新的车道划分结果，计算修正后的车辆压线百分比P，比较P与p的大小；若p＜P，则以步骤4.1.1中初步车道划分结果为最终车道划分结果；若p≥P，则以步骤4.1.3中修正后车道划分结果为最终车道划分结果；至步骤5；步骤4.2道路横断面为三块板的车道划分在三块板道路的中间板块中，以道路的几何中心线为道路中心线，中心线至中间板块边缘的距离为单方向机动车道宽度，在车辆行驶方向，利用公式2、公式3、公式4进行车道划分；至步骤5；步骤4.3道路横断面为四块板的车道划分在车辆行驶所在板块内，利用公式2、公式3、公式4进行车道划分；至步骤5；步骤5接收车道划分结果车辆接收车道划分结果，沿靠近道路中央的车道行驶，并每秒检测车辆是否到达本段车道划分的终点S处；若车辆到达S处，返回步骤1；否则，继续检测。2、步骤4中划分所得的非机动车道，对于城市快速路来说为应急车道。3、在进行步骤4.2的道路横断面为三块板的车道划分时，默认只有中间板块为机动车行驶车道，参与车道划分。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术所述的一种在无车道线情况下自动驾驶车辆进行车道划分的方法，在检测到道路无车道线时，根据道路条件进行实时计算，划分车道线，从而解决目前自动驾驶汽车在无车道线路段没有相关决策支持而无法规范行驶轨迹的问题，降低安全隐患，提高行驶安全性和行车效率。附图说明图1是本专利技术的在无车道线情况下自动驾驶车辆进行车道划分的总体流程图；图2是本专利技术的Wmax与Wmin选取示意图；图3是本专利技术的示意图。具体实施方式一、道路条件相关数据格式由车载摄像头实时获取道路宽度及横断面数据，数据格式如表1所示。表1道路条件相关数据格式标序与O点间距离(m)Wi(m)道路横断面板块…………W2311521.32W2412021.22W2512521.42W2613021.32W2713521.42…………二、计算方法和步骤参阅图1，本专利技术专利所述的一种在无车道线情况下自动驾驶车辆进行车道划分的方法由以下五个步骤组成：步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在无车道线情况下自动驾驶车辆进行车道划分的方法，包括如下步骤：步骤1判断是否启动车道划分算法以当前车辆车头处为起点O，识别前方道路车道线，若前方无车道线，则至步骤2；否则，结束算法；步骤2确定车道划分的范围步骤2.1初步确定车道划分的范围从起点O开始，以5m为步长，以道路边缘为界，依次获取前方200m范围内的道路宽度，记为Wi，i＝1,2,3,…,40；标记200m处为点A；记最大和最小的道路宽度分别为Wmax和Wmin，若Wmax‑Wmin＜3.5m，则标记200m处为本段车道划分的终点S，记OS段为车道划分的范围，至步骤3；若Wmax‑Wmin≥3.5m，至步骤2.2；步骤2.2进一步确定车道划分的范围在200m范围内，分别标记距离起点O最近的Wmax、Wmin点的位置为M、N，取M、N点中距离起点O较远的点作为本段车道划分的终点S，则OS段为车道划分的范围，至步骤3；步骤3道路横断面的板块划分根据自动驾驶车辆视频检测结果，将OS段的横断面作板块划分，若OS段的横断面为一块板或两块板，至步骤4.1；若OS段的横断面为三块板，至步骤4.2；若OS段的横断面为四块板，至步骤4.3；步骤4车道划分步骤4.1道路横断面为一块板或两块板的车道划分步骤4.1.1按尺寸初步划分车道若OS段的横断面为一块板，则以道路的几何中心线为道路中心线，沿中心线往道路边缘方向，在车辆行驶方向按照每车道3.5m的标准宽度进行车道划分；若OS段的道路横断面为两块板，则从道路的中心隔离物边缘开始往道路边缘方向，在车辆行驶方向，按照每车道3.5m的标准宽度进行车道划分；记机动车车道数为n，记距离道路边缘不足3.5m的宽度为Wi...

【技术特征摘要】
1.一种在无车道线情况下自动驾驶车辆进行车道划分的方法，包括如下步骤：步骤1判断是否启动车道划分算法以当前车辆车头处为起点O，识别前方道路车道线，若前方无车道线，则至步骤2；否则，结束算法；步骤2确定车道划分的范围步骤2.1初步确定车道划分的范围从起点O开始，以5m为步长，以道路边缘为界，依次获取前方200m范围内的道路宽度，记为Wi，i＝1,2,3,…,40；标记200m处为点A；记最大和最小的道路宽度分别为Wmax和Wmin，若Wmax-Wmin＜3.5m，则标记200m处为本段车道划分的终点S，记OS段为车道划分的范围，至步骤3；若Wmax-Wmin≥3.5m，至步骤2.2；步骤2.2进一步确定车道划分的范围在200m范围内，分别标记距离起点O最近的Wmax、Wmin点的位置为M、N，取M、N点中距离起点O较远的点作为本段车道划分的终点S，则OS段为车道划分的范围，至步骤3；步骤3道路横断面的板块划分根据自动驾驶车辆视频检测结果，将OS段的横断面作板块划分，若OS段的横断面为一块板或两块板，至步骤4.1；若OS段的横断面为三块板，至步骤4.2；若OS段的横断面为四块板，至步骤4.3；步骤4车道划分步骤4.1道路横断面为一块板或两块板的车道划分步骤4.1.1按尺寸初步划分车道若OS段的横断面为一块板，则以道路的几何中心线为道路中心线，沿中心线往道路边缘方向，在车辆行驶方向按照每车道3.5m的标准宽度进行车道划分；若OS段的道路横断面为两块板，则从道路的中心隔离物边缘开始往道路边缘方向，在车辆行驶方向，按照每车道3.5m的标准宽度进行车道划分；记机动车车道数为n，记距离道路边缘不足3.5m的宽度为Wileft，记Wileft的最大值和最小值分别为和若则将距离道路边缘2.5m宽度的部分划分为非机动车道，至步骤4.1.2；若则不划分非机动车道，至步骤4.1.3；步骤4.1.2有非机动车道时修正所划分车道按照步骤4.1.1中初步车道划分结果，根据自动驾驶车辆视频检测结果识别车道划分的范围OS段内前方车辆行驶状态，计算OS段内压车道线行驶的车辆数占总行驶车辆数的百分比，即初步的车辆压线百分比，记为p；若p≤40％，则认为步骤4.1.1中划分结果为最终车道划分结果，至步...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗芳，田勇达，张慧永，曾梦，唐明，石蕊，焦玉玲，潘嵩岩，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22