车辆换道轨迹规划方法、装置、设备、存储介质及车辆制造方法及图纸

本发明专利技术适用于路径规划技术领域，提供一种车辆换道轨迹规划方法、装置、设备、存储介质及车辆。车辆换道轨迹规划方法包括：确定网格换道地图上待规划路径的始点和终点，网格换道地图为网格化的体现换道工况的局部地图，且网格换道地图以道路边界为地图边界；利用势函数对网格换道地图中的所有网格进行权重分配；搜索始点到终点之间不同权重要求对应的最优解；对不同权重要求对应的最优解进行平滑处理，获得不同权重要求对应的换道轨迹；在不同权重要求对应的换道轨迹选择最优换道轨迹。本方案通过搜索不同权重要求对应的最优解，再在不同权重要求对应的最优解中选择一个最优的方案，相比于现有技术有效提高客户对最终输出方案的满意程度。意程度。意程度。

【技术实现步骤摘要】
车辆换道轨迹规划方法、装置、设备、存储介质及车辆


[0001]本专利技术属于路径规划
，尤其涉及一种车辆换道轨迹规划方法、装置、设备、存储介质及车辆。

技术介绍

[0002]近年来，随着车辆智能化程度的加深，无人驾驶技术的探索也越来越工程化。对于无人驾驶每一部分的细节技术都进一步完善，车辆感知、规划、控制都有了诸多方法来解决让无人驾驶更像人的问题。对于车辆行驶中不可避免的换道也成为了研究热点，车辆自动的换道也成为了部分量产车上搭载的功能之一。
[0003]目前无人驾驶的车辆研究出了诸多方法供以车辆换道工况使用，例如，等速偏移换道轨迹法、圆弧换道轨迹法、梯形速度换道轨迹法以及正弦函数换道轨迹法等，但是这些方法得到的换道轨迹各有利弊，不能满足用户需求
[0004]可见需要提供一种新的车辆换道轨迹规划方法，以解决现有技术得到的换道轨迹不能满足用户普遍需求的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例的目的在于提供一种车辆换道轨迹规划方法、装置、设备、存储介质及车辆，旨在解决现有技术得到的换道轨迹不能满足用户普遍需求的技术问题。
[0006]本专利技术实施例是这样实现的，所述车辆换道轨迹规划方法包括：
[0007]确定网格换道地图上待规划路径的始点和终点，所述网格换道地图为网格化的体现换道工况的局部地图，且所述网格换道地图以道路边界为地图边界；
[0008]利用势函数对所述网格换道地图中的所有网格进行权重分配；
[0009]搜索所述始点到所述终点之间不同权重要求对应的最优解；
[0010]对不同权重要求对应的最优解进行平滑处理，获得不同权重要求对应的换道轨迹；
[0011]在不同权重要求对应的换道轨迹选择最优换道轨迹。
[0012]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种车辆换道轨迹规划装置，所述车辆换道轨迹规划装置，包括：
[0013]始终点确定模块，用于确定网格换道地图上待规划路径的始点和终点，所述网格换道地图为网格化的体现换道工况的局部地图，且所述网格换道地图以道路边界为地图边界；
[0014]权重分配模块，用于利用势函数对所述网格换道地图中的所有网格进行权重分配；
[0015]搜索模块，用于搜索所述始点到所述终点之间不同权重要求对应的最优解；
[0016]平滑处理模块，用于对不同权重要求对应的最优解进行平滑处理，获得不同权重要求对应的换道轨迹；
[0017]选择模块，用于在不同权重要求对应的换道轨迹选择最优换道轨迹。
[0018]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种车辆换道轨迹规划设备，所述车辆换道轨迹规划设备包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述车辆换道轨迹规划方法的步骤。
[0019]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行上述车辆换道轨迹规划方法的步骤。
[0020]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种车辆，所述车辆包括上述的一种车辆换道轨迹规划设备。
[0021]本专利技术实施例提供的一种车辆换道轨迹规划方法，通过利用势函数对网格换道地图中的所有网格进行权重分配，然后在搜索始点到终点之间不同权重要求对应的最优解路径，最后再在不同权重要求对应的换道轨迹中选择一条最优的换道轨迹作为最终的车辆换道轨迹，相比于现有技术能够针对不同要求分别搜索对应的最优路径，最终再在不同要求对应的最终路径中选择一条，能够较大程度地满足用户需求。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例提供的一种车辆换道轨迹规划方法的应用环境图；
[0023]图2为本专利技术实施例提供的一种车辆换道轨迹规划方法的流程图；
[0024]图3为本专利技术实施例提供的一种包括获取网格换道地图步骤的车辆换道轨迹规划方法的流程图；
[0025]图4为本专利技术实施例提供的车辆换道规划装置的结构框图；
[0026]图5为一个实施例中计算机设备的内部结构框图。
具体实施方式
[0027]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0028]可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。
[0029]如图1所示，为本专利技术实施例提供的车辆换道轨迹规划方法的应用环境图，如图1所示，在该应用环境中，包括车辆行驶控制装置110以及计算机设备120。
[0030]计算机设备120可以是车载终端、电脑、导航设备等，但不限于此，计算机设备120用于执行车辆换道轨迹规划方法，输出换道轨迹。
[0031]车辆行驶控制装置110，用于根据计算机设备120输出的换道轨迹控制车辆行驶。车辆行驶控制装置110和计算机设备120之间可以通过网络进行连接，本专利技术在此不做限制。
[0032]如图2所示，在本专利技术的一个实施例中，提出了一种车辆换道轨迹规划方法，本实
施例主要以该方法应用于上述图1中的计算机设备120来举例说明。
[0033]所述车辆换道轨迹规划方法，具体可以包括以下步骤：
[0034]步骤S202，确定网格换道地图上待规划路径的始点和终点，所述网格换道地图为网格化的体现换道工况的局部地图，且所述网格换道地图以道路边界为地图边界。
[0035]在本专利技术实施例中，如图3所示，在步骤S202之前还包括：
[0036]步骤S201，获取网格换道地图。
[0037]本实施例对获取网格换道地图的具体方式不做限制，例如可以从车辆换道轨迹规划方法所应用设备之外的其他设备直接获取，或者先通过图像采集设备获取换道地图，换道地图指能够体现待换道车辆换道工况的局部地图，然后再利用网格划分状态函数将换道地图网格化，且划分网格时以车道边界为地图边缘，从而得到网格换道地图。其中网格划分状态函数可以为：
[0038][0039]其中，W为单车道frenet坐标系下横坐标所分布网格数；μ为待换道车辆加速度修正系数；a为待换道车辆加速度；v为待换道车辆速度；L为frenet坐标系下纵坐标分布网格数；η为纵坐标网格分布函数，L下待换道车辆速度修正量。
[0040]在本专利技术实施例中，网格换道地图上待规划路径的始点即待换道车辆的中心点。网格换道地图上待规划路径的终点可以通过在目标车道的中心线上随机撒若干点作为终点坐标，由于换道路径不同待换道车辆道到达目标车道中心线上的位置可能也不固定，所以使待换道车辆的终点落在在目标车道的中心线上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆换道轨迹规划方法，其特征在于，所述车辆换道轨迹规划方法包括：确定网格换道地图上待规划路径的始点和终点，所述网格换道地图为网格化的体现换道工况的局部地图，且所述网格换道地图以道路边界为地图边界；利用势函数对所述网格换道地图中的所有网格进行权重分配；搜索所述始点到所述终点之间不同权重要求对应的最优解；对不同权重要求对应的最优解进行平滑处理，获得不同权重要求对应的换道轨迹；在不同权重要求对应的换道轨迹选择最优换道轨迹。2.根据权利要求1所述的一种车辆换道轨迹规划方法，其特征在于，确定网格换道地图上待规划路径的始点和终点，包括：在目标车道的中心线上随机撒若干点作为终点坐标，其中Range为撒点范围，y为待换道车辆道路方向坐标，r
min
为车辆最小转弯半径，P(i)为撒点位置，a为待换道车辆加速度，i为撒点序号。3.根据权利要求1所述的一种车辆换道轨迹规划方法，其特征在于，所述势函数包括第一约束、第二约束、第三约束以及第四约束，所述第一约束为所述网格换道地图中网格与障碍车的距离，所述第二约束为所述网格换道地图中网格与原车道远离目标车道一边边界的距离，所述第三约束为所述网格换道地图中网格与目标车道远离原车道一边边界的距离，第四约束为圆弧换道轨迹；所述势函数为：δ＝δ1+δ2+δ3+δ4；δ1＝ξ1[|x
i
‑
x
ob
|+|y
i
‑
y
ob
|]；δ2＝ξ2|x
b
‑
x
i
|；δ3＝ξ3|x
a
‑
x
i
|；其中，δ1为第一约束在势函数中的权重，ξ1、ξ2、ξ3为曼哈顿距离修正系数，(x
i
，y
i
)为待算网格的坐标，(x
ob
，y
ob
)为障碍车的中心坐标，δ2为第二约束在势函数中的权重，x
b
为车道远离目标车道一边边界x轴坐标，δ3为第三约束在势函数中的权重，x
a
为目标车道远离原车道一边边界x轴坐标，δ4为第四约束在势函数中的权重。4.根据权利要求3所述的一种车辆换道轨迹规划方法，其特征在于，利用A
*<...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩晋，陈扬帆，崔立堃，翟任何，
申请(专利权)人：陕西理工大学，
类型：发明
国别省市：