Robotaxi共享网约车停车场设计方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种Robotaxi共享网约车停车场设计方法及系统，涉及自动驾驶领域，该方法包括建立车辆运动学模型，进行车辆自动泊车行驶轨迹拟合，并计算得到车辆顶点的运动半径；基于车辆自动泊车行驶轨迹，计算得到车辆自动泊车过程中的第一位置点坐标和第二位置点坐标；基于车辆自动泊车行驶轨迹，得到车辆自动泊车过程中与车位线间的最小安全距离，并计算得到第三位置点坐标，根据第三位置点坐标计算得到车位最小宽度，根据第一位置点坐标、第二位置点坐标和所述最小安全距离，计算得到车道最小宽度；本发明专利技术能够帮助运营方在车辆停靠点更加合理地设置停车位尺寸。靠点更加合理地设置停车位尺寸。靠点更加合理地设置停车位尺寸。

【技术实现步骤摘要】
Robotaxi共享网约车停车场设计方法及系统


[0001]本专利技术涉及自动驾驶领域，具体涉及一种Robotaxi共享网约车停车场设计方法及系统。

技术介绍

[0002]随着交通和互联网技术的发展，网约车已成为人们最优的出行工具，网约车也从最初单一的路边网约车演变为通过网约车应用APP(Application，应用程序)直接下发订单的网约车。5G、大数据、云平台以及自动驾驶技术的发展，使得L4(自动驾驶等级)级点到点的自动驾驶已趋于成熟。目前，大多数地区已设定自动驾驶示范运行路线并同时开展Robotaxi(自动驾驶出租车)点到点自动驾驶网约车服务。Robotaxi网约车既有传统网约车的特征，也有传统公共出行交通工具的属性，同样可以进行任意时间和地点的接单任务。
[0003]为了给用户提供更加便利快捷的乘车服务，Robotaxi自动驾驶网约车运营方需要在各城市人流量密集区域或者乘车需求密集区设置车辆临时停靠点，根据土地市场规则，人流密集区的土地价格非常高昂，运营方不管是采用购买或者是租用方式都会给其带来极大的资金投入负担，为降低资金压力和提高企业营收，运营方需要获取一种方式来减少土地成本，因此运营方需要在面积有限的车辆临时停靠点停放更多的车辆，即如何进行停车场的设计以使得停车场能够停放更多车辆成为了当前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种Robotaxi共享网约车停车场设计方法及系统，能够帮助运营方在车辆停靠点更加合理地设置停车位尺寸。
[0005]为达到以上目的，本专利技术提供一种Robotaxi共享网约车停车场设计方法，具体包括以下步骤：
[0006]建立车辆运动学模型，进行车辆自动泊车行驶轨迹拟合，并计算得到车辆顶点的运动半径；
[0007]基于车辆自动泊车行驶轨迹，计算得到车辆自动泊车过程中的第一位置点坐标和第二位置点坐标；
[0008]基于车辆自动泊车行驶轨迹，得到车辆自动泊车过程中与车位线间的最小安全距离，并计算得到第三位置点坐标；
[0009]根据第三位置点坐标计算得到车位最小宽度，根据第一位置点坐标、第二位置点坐标和所述最小安全距离，计算得到车道最小宽度；
[0010]其中，所述车辆自动泊车行驶轨迹包括圆弧行驶轨迹和直线行驶轨迹，且车辆先进行圆弧行驶轨迹再进行直线行驶轨迹；
[0011]所述第一位置点为车辆自动泊车进行圆弧行驶轨迹时后轴中点所在的位置，所述第二位置点为车辆自动泊车结束圆弧行驶轨迹时后轴中点所在的位置，所述第三位置点为车辆自动泊车结束直线行驶轨迹时后轴中点所在的位置。
[0012]在上述技术方案的基础上，所述建立车辆运动学模型，具体步骤包括：
[0013]对于车辆，基于阿克曼转向原理将四轮车辆运动学模型转化为自行车模型；
[0014]对转化后的车辆模型进行坐标定位，其中，车身右后顶点记为A点，车身右前顶点记为B点，车身左前顶点记为C点，车身左后顶点记为D点，后轴中心点坐标记为(X,Y)，前轴中心点坐标记为(X
f
,Y
f
)，前轴中心等效车轮转角记为δ
f
，后轴中点的最小转弯半径记为R
min
。
[0015]在上述技术方案的基础上，所述进行车辆自动泊车行驶轨迹拟合，具体步骤包括：
[0016]计算得到车身四个顶点与后轴中点间的关系；
[0017]根据阿克曼转向原理，同时给定运动学模型初始速度和前轮转向角，将车辆自动泊车行驶轨迹拟合拟合成圆弧行驶轨迹和直线行驶轨。
[0018]在上述技术方案的基础上，所述圆弧行驶轨迹为车辆由第一位置点开始，以R
min
为转动半径转动90
°
到达第二位置点，直线行驶轨为车辆由第二位置点开始直线倒退至第三位置点。
[0019]在上述技术方案的基础上，车身四个顶点与后轴中点间的具体关系为：
[0020][0021][0022][0023][0024]其中，X
A
表示A点的横坐标，Y
A
表示A点的纵坐标，W表示车身宽度，表示车身长度方向与坐标轴x轴的夹角，l
r
表示前轴距离车头的距离，X
B
表示B点的横坐标，Y
B
表示B点的纵坐标，X
C
表示C点的横坐标，Y
C
表示C点的纵坐标，X
D
表示D点的横坐标，Y
D
表示D点的纵坐标。
[0025]在上述技术方案的基础上，所述计算得到第三位置点坐标，具体计算方式为：
[0026][0027][0028]其中，表示第三位置点的横坐标，W
ab
表示车位的宽度，表示第三位置点的纵坐标，Δt表示泊车完成后车辆尾部与车位底部间的安全距离，l
r
表示前轴距离车头的距离。
[0029]在上述技术方案的基础上，所述根据第三位置点坐标计算得到车位最小宽度，具体步骤包括：
[0030]当车辆后轴中点行驶至第二位置点时，进行转向行驶，车身左后顶点D绕O点进行转动，转动半径为：
[0031][0032]其中，R
D
表示车辆后轴中点行驶至第二位置点时，进行转向行驶，车身左后顶点D绕O点进行转动的转动半径，O表示圆弧行驶轨迹的圆心，W表示车身宽度；
[0033]基于在垂直车位中车辆泊车时D点的避障要求，得到：
[0034][0035]其中，Δt1表示车辆泊车过程中与车位线间的最小安全距离；
[0036]计算得到车位的最小宽度：
[0037][0038]其中，W
abmin
表示车位的最小宽度，表示第三位置点的最小横坐标。
[0039]在上述技术方案的基础上，所述基于车辆自动泊车行驶轨迹，计算得到车辆自动泊车过程中的第一位置点坐标和第二位置点坐标，具体步骤包括：
[0040]将车辆后轴延长线与车身轮廓AB侧间的交点记为E点，车辆进行圆弧行驶轨迹时，E点的轨迹刚好经过车位的右前角时，可得到第一位置点坐标和第二位置点坐标的下限值，具体的：
[0041][0042]其中，表示第二位置点纵坐标的最小值，L
ad
表示车位长度，L
ad
＝L+Δt，L表示车身长度，Δt表示泊车完成后车辆尾部与车位底部间的安全距离，W
ab
表示车位的宽度；
[0043][0044][0045]其中，表示第一位置点横坐标的最小值，W
ab
表示车位的宽度，表示第
一位置点纵坐标的最小值；
[0046][0047]其中，l表示前轴与后轴之间的距离，l
f
表示后轴至车位的距离，Δt2表示车辆泊车过程中车辆边缘与车道边缘的最小距离，h表示道路宽度。
[0048]在上述技术方案的基础本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Robotaxi共享网约车停车场设计方法，其特征在于，具体包括以下步骤：建立车辆运动学模型，进行车辆自动泊车行驶轨迹拟合，并计算得到车辆顶点的运动半径；基于车辆自动泊车行驶轨迹，计算得到车辆自动泊车过程中的第一位置点坐标和第二位置点坐标；基于车辆自动泊车行驶轨迹，得到车辆自动泊车过程中与车位线间的最小安全距离，并计算得到第三位置点坐标；根据第三位置点坐标计算得到车位最小宽度，根据第一位置点坐标、第二位置点坐标和所述最小安全距离，计算得到车道最小宽度；其中，所述车辆自动泊车行驶轨迹包括圆弧行驶轨迹和直线行驶轨迹，且车辆先进行圆弧行驶轨迹再进行直线行驶轨迹；所述第一位置点为车辆自动泊车进行圆弧行驶轨迹时后轴中点所在的位置，所述第二位置点为车辆自动泊车结束圆弧行驶轨迹时后轴中点所在的位置，所述第三位置点为车辆自动泊车结束直线行驶轨迹时后轴中点所在的位置。2.如权利要求1所述的一种Robotaxi共享网约车停车场设计方法，其特征在于，所述建立车辆运动学模型，具体步骤包括：对于车辆，基于阿克曼转向原理将四轮车辆运动学模型转化为自行车模型；对转化后的车辆模型进行坐标定位，其中，车身右后顶点记为A点，车身右前顶点记为B点，车身左前顶点记为C点，车身左后顶点记为D点，后轴中心点坐标记为(X,Y)，前轴中心点坐标记为(X
f
,Y
f
)，前轴中心等效车轮转角记为δ
f
，后轴中点的最小转弯半径记为R
min
。3.如权利要求2所述的一种Robotaxi共享网约车停车场设计方法，其特征在于，所述进行车辆自动泊车行驶轨迹拟合，具体步骤包括：计算得到车身四个顶点与后轴中点间的关系；根据阿克曼转向原理，同时给定运动学模型初始速度和前轮转向角，将车辆自动泊车行驶轨迹拟合拟合成圆弧行驶轨迹和直线行驶轨。4.如权利要求3所述的一种Robotaxi共享网约车停车场设计方法，其特征在于：所述圆弧行驶轨迹为车辆由第一位置点开始，以R
min
为转动半径转动90
°
到达第二位置点，直线行驶轨为车辆由第二位置点开始直线倒退至第三位置点。5.如权利要求4所述的一种Robotaxi共享网约车停车场设计方法，其特征在于，车身四个顶点与后轴中点间的具体关系为：
其中，X
A
表示A点的横坐标，Y
A
表示A点的纵坐标，W表示车身宽度，表示车身长度方向与坐标轴x轴的夹角，l
r
表示前轴距离车头的距离，X
B
表示B点的横坐标，Y
B
表示B点的纵坐标，X
C
表示C点的横坐标，Y
C
表示C点的纵坐标，X
D
表示D点的横坐标，Y
D
表示D点的纵坐标。6.如权利要求4所述的一种Robotaxi共享网约车停车场设计方法，其特征在于，所述计算得到第三位置点坐标，具体计算方式为：y
P3
＝Δt+l
r
其中，表示第三位置点的横坐标，W
...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵奕铭，徐欣奕，姚小婷，郭剑锐，王卓，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：