【技术实现步骤摘要】
本申请涉及自动驾驶，尤其涉及一种车辆防撞的路径规划方法、装置、设备以及存储介质。
技术介绍
1、随着车辆自动驾驶技术的发展，避免车辆碰撞是保障行车安全的关键。如何确保车辆在保持高效率运行的同时，还能有效避免与其他车辆或者路障发生碰撞，是车辆自动驾驶过程中的关键。
2、现有技术中，可以基于人工势场方法来模拟目标位置的吸引力和障碍物的斥力来生成防撞路径，但是该方法没有考虑障碍物的实际形状和大小，导致车辆在避障时可能过于靠近或远离障碍物，从而增加了车辆碰撞风险，使防撞路径生成效率低下。然后，基于优化的方法求解最优的车辆控制策略，使用该最优的车辆控制策略对车辆进行控制，使车辆沿着规划好的防撞路径行驶，但是该方法计算复杂，且无法有效处理复杂的周围环境数据，其中，周围环境数据包括地形信息和周围车辆信息。
3、因此，亟需一种高效、准确的车辆防撞的路径规划方法。
技术实现思路
1、本申请提供一种车辆防撞的路径规划方法、装置、设备以及存储介质，用以解决确定车辆防撞路径时，低效、不准确的技术问题。
2、第一方面，本申请提供一种车辆防撞的路径规划方法，包括：
3、获取当前车辆所在的第一区域的地形信息和风险类型；其中，所述第一区域为初始地理区域；根据所述第一区域的地形信息，从所述第一区域中确定第二区域；其中，所述第二区域为具有虚拟边界的地理区域，所述第二区域具有虚拟边界排斥势场的排斥势能，所述虚拟边界排斥势场的排斥势能用于表征所述第二区域的虚拟边界对当前车辆
4、获取所述第二区域的风险类型、障碍物特征信息以及目标位置信息；其中，所述第二区域的风险类型与所述第一区域的风险类型相同；所述障碍物特征信息用于表征所述第二区域中除当前车辆之外的其他车辆的特征信息；所述目标位置信息用于表征所述第二区域中当前车辆行驶的目标位置；并根据所述第二区域的风险类型和障碍物特征信息，确定所述第二区域的椭球排斥势场的排斥势能；其中，所述椭球排斥势场的排斥势能用于表征所述第二区域中除当前车辆之外的其他车辆对当前车辆的排斥强度；并根据所述第二区域的目标位置信息，确定所述第二区域的吸引势场的吸引势能；其中，所述吸引势场的吸引势能用于表征所述第二区域中的目标位置对当前车辆的吸引强度；
5、获取所述第二区域的虚拟边界排斥势场的排斥势能，根据所述第二区域的虚拟边界排斥势场的排斥势能、椭球排斥势场的排斥势能以及吸引势场的吸引势能，确定所述第二区域的合成势场的总势能；并根据所述第二区域的合成势场的总势能，确定当前车辆的防撞路径；
6、获取当前时刻的当前车辆状态信息、当前时刻的当前车辆规格数据以及当前时刻的周围车辆状态信息；其中，所述周围车辆状态信息用于表征所述第二区域中当前车辆周围的车辆的状态信息；并基于模型预测控制算法，根据所述当前车辆的防撞路径、当前时刻的当前车辆状态信息、当前时刻的当前车辆规格数据以及当前时刻的周围车辆状态信息，确定下一时刻的驾驶操作；并基于所述下一时刻的驾驶操作，对下一时刻的当前车辆进行操作处理。
7、可选地，所述地形信息包括地图信息和地面特征信息，根据所述第一区域的地形信息，从所述第一区域中确定第二区域，包括：
8、根据所述第一区域的地图信息和地面特征信息，从所述第一区域中确定第二区域。
9、可选地，所述障碍物特征信息包括障碍物位置和障碍物大小，根据所述第二区域的风险类型和障碍物特征信息，确定所述第二区域的椭球排斥势场的排斥势能，包括：
10、根据所述第二区域的障碍物位置和障碍物大小，确定所述第二区域的椭球排斥势场的初始排斥势能。
11、根据所述第二区域的风险类型和预设的第一映射关系，确定所述第二区域的排斥势能增量；其中，所述预设的第一映射关系用于表征风险类型与排斥势能增量的对应关系；
12、根据所述第二区域的排斥势能增量和所述第二区域的椭球排斥势场的初始排斥势能，确定所述第二区域的椭球排斥势场的排斥势能。
13、可选地，根据所述第二区域的虚拟边界排斥势场的排斥势能、椭球排斥势场的排斥势能以及吸引势场的吸引势能，确定所述第二区域的合成势场的总势能，包括：
14、根据所述第二区域的风险类型和预设的第二映射关系，确定所述第二区域的虚拟边界排斥势场的权重、椭球排斥势场的权重以及吸引势场的权重；其中，所述预设的第二映射关系用于表征风险类型与虚拟边界排斥势场的权重、椭球排斥势场的权重、吸引势场的权重的对应关系；
15、根据所述第二区域的虚拟边界排斥势场的权重、椭球排斥势场的权重以及吸引势场的权重，对所述第二区域的虚拟边界排斥势场的排斥势能、椭球排斥势场的排斥势能以及吸引势场的吸引势能，进行加权求和处理，得到所述第二区域的合成势场的总势能。
16、可选地，根据所述第二区域的合成势场的总势能，确定当前车辆的防撞路径，包括：
17、根据所述第二区域的合成势场的总势能，确定所述第二区域的合成势场的梯度信息；
18、根据所述第二区域的合成势场的梯度信息，确定当前车辆的初始防撞路径；
19、根据所述初始防撞路径，确定所述初始防撞路径的成本函数的值；其中，所述成本函数的值用于表征所述初始防撞路径的总成本；
20、若确定所述初始防撞路径的成本函数的值小于或等于预设值，则确定所述初始防撞路径为当前车辆的防撞路径。
21、可选地，所述成本函数包括六个影响因素，所述成本函数的六个影响因素包括距离、耗能、时间、安全性、平滑性和舒适性，根据所述初始防撞路径，确定所述初始防撞路径的成本函数的值，包括：
22、根据所述初始防撞路径，确定所述初始防撞路径的成本函数的六个影响因素的取值；
23、根据所述第二区域的风险类型和预设的第三映射关系，确定所述成本函数的六个影响因素中每一影响因素的权重；其中，所述预设的第三映射关系用于表征风险类型与成本函数的六个影响因素中每一影响因素的权重的对应关系；
24、根据所述成本函数的六个影响因素中每一影响因素的权重，对所述初始防撞路径的成本函数的六个影响因素的取值，进行加权求和处理，得到所述初始防撞路径的成本函数的值。
25、可选地，基于模型预测控制算法，根据所述当前车辆的防撞路径、当前时刻的当前车辆状态信息、当前时刻的当前车辆规格数据以及当前时刻的周围车辆状态信息，确定下一时刻的驾驶操作，包括：
26、根据所述当前车辆的防撞路径，确定当前时刻的当前车辆的驾驶操作；
27、将当前时刻的当前车辆状态信息、当前时刻的当前车辆规格数据以及当前时刻的当前车辆的驾驶操作，输入至车辆动力学模型中，输出下一时刻的当前车辆状态信息；其中，所述车辆动力学模型用于基于当前时刻的当前车辆状态信息、当前时刻的当前车辆规格数据以及当前时刻的当前车辆的驾驶操作，预测下一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种车辆防撞的路径规划方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地形信息包括地图信息和地面特征信息，根据所述第一区域的地形信息，从所述第一区域中确定第二区域，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述障碍物特征信息包括障碍物位置和障碍物大小，根据所述第二区域的风险类型和障碍物特征信息，确定所述第二区域的椭球排斥势场的排斥势能，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第二区域的虚拟边界排斥势场的排斥势能、椭球排斥势场的排斥势能以及吸引势场的吸引势能，确定所述第二区域的合成势场的总势能，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第二区域的合成势场的总势能，确定当前车辆的防撞路径，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述成本函数包括六个影响因素，所述成本函数的六个影响因素包括距离、耗能、时间、安全性、平滑性和舒适性，根据所述初始防撞路径，确定所述初始防撞路径的成本函数的值，包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述车辆动力学模型为数学模型，所述车辆动力学模型具有初始模型参数，所述方法还包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1至8任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种车辆防撞的路径规划方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地形信息包括地图信息和地面特征信息，根据所述第一区域的地形信息，从所述第一区域中确定第二区域，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述障碍物特征信息包括障碍物位置和障碍物大小，根据所述第二区域的风险类型和障碍物特征信息，确定所述第二区域的椭球排斥势场的排斥势能，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第二区域的虚拟边界排斥势场的排斥势能、椭球排斥势场的排斥势能以及吸引势场的吸引势能，确定所述第二区域的合成势场的总势能，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第二区域的合成势场的总势能，确定当前车辆的防撞路径，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述成本...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，汪佳琴，李汉涛，罗喜伶，刘锋，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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