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基于二次规划的驾驶路径规划方法、设备、介质及产品技术

技术编号:42959402 阅读:7 留言:0更新日期:2024-10-15 13:09
本发明专利技术涉及信息技术领域,具体提供一种基于二次规划的驾驶路径规划方法、设备、介质及产品,旨在解决如何更加高效和灵活地规划驾驶路径的问题。为此目的,本发明专利技术的基于二次规划的驾驶路径规划方法包括:获取车辆的位置约束条件,车辆的运动状态,车辆的目标路径偏差和车辆到预设中心线的偏差距离的代价函数,基于所述车辆的位置约束条件,所述车辆运动状态,车辆的目标路径偏差和所述代价函数在预设的二次规划问题中进行求解,获取车辆的多个位置坐标,基于所述车辆的多个位置坐标,获取车辆的最优路径。通过上述配置方式,本申请能够提高规划驾驶路径的效率,让规划驾驶路径变得更加灵活。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及信息,尤其涉及一种基于二次规划的驾驶路径规划方法、设备、介质及产品


技术介绍

1、在自动驾驶中,局部路径规划和速度规划是指车辆在当前环境下如何安全地避开障碍物、跟随车道并达到目标点的规划过程。它们通常涉及车辆周围的短期行驶决策,以应对即时变化的路况和障碍物。局部路径规划生成最佳的行驶路径。速度规划则涉及确定车辆在局部路径上的最佳速度,以确保安全性和效率。通常使用传感器数据(如激光雷达、摄像头等)来感知车辆周围的环境,并结合地图信息和车辆动力学模型,通过算法来这个路径需要考虑到避让障碍物、保持车辆在车道内行驶、遵守交通规则等因素,并尽可能快速地到达目标点。这些局部路径规划和速度规划的决策通常需要实时更新,以适应不断变化的交通环境和路况,从而确保自动驾驶车辆能够安全、高效地行驶。

2、自动驾驶局部路径规划和速度规划总是解耦。自动驾驶中局部路径规划和速度规划通常被解耦,即分开处理的原因有几个。首先,解耦可以简化系统设计和实现。通过将路径规划和速度规划分开处理,可以降低系统复杂度,使得每个子系统更容易理解、调试和优化。其次,解耦可以提高系统的灵活性和可扩展性。由于路径规划和速度规划是两个相对独立的任务,解耦可以使得系统更容易适应不同的场景和需求。例如,可以灵活地替换不同的路径规划算法或速度规划策略,而不会对整个系统造成过大的影响。此外,解耦还有利于并行处理和优化。在自动驾驶系统中,路径规划和速度规划通常需要在很短的时间内做出决策,因此将它们解耦可以使得这两个任务可以并行处理,提高系统的实时性和效率。同时,针对路径规划和速度规划分别进行优化也更容易实现每个子系统的最佳性能。

3、现有技术:

4、使用样条曲线或者多项式曲线采样是自动驾驶领域常见的路径规划方法之一。这种方法的核心思想是通过拟合连续的曲线来描述车辆的行驶路径,以实现平滑、连续的车辆运动。在这种方法中,首先会将车辆要经过的路径划分成一系列离散的点,然后利用样条曲线或多项式曲线来穿过这些点,从而生成一条平滑的路径。样条曲线通常是由多个多项式曲线组成的连续曲线段,这样可以保证路径在连接点处平滑连续,并且具有良好的数学性质。对于多项式曲线采样,常见的方法包括五次多项式、三次多项式等,它们可以通过调整系数来控制曲线的形状。而对于样条曲线,常用的方法包括三次样条曲线、自然样条曲线等,它们能够在连接点处保持一定的平滑性和连续性。这种方法的优点在于能够生成平滑、连续的路径,适用于需要考虑车辆舒适性和稳定性的场景。同时,通过调整曲线的参数,可以灵活地控制路径的形状,以适应不同的道路布局和车辆运动需求。然而,这种方法也存在一些挑战,例如在复杂环境下路径规划可能会受到局部最优解的影响,需要结合其他算法来处理动态障碍物和复杂交通情况。

5、速度规划的方法中,dp方法经常被使用,来在位移-时间图中画一根曲线,来作为速度规划的结果。动态规划(dp)可直接求解位移-时间图上的最优问题。然而,动态规划通常会受到维数的影响,也就是状态和控制输入的数量通常受到限制,也就是难以同时考虑位移、速度、加速度。

6、然而,专利技术人发现相关技术中至少存在如下技术问题:

7、在现有技术中,通过样条曲线或者多项式曲线采样的路径规划方法,其受到约束条件(如位移限制)的限制较大,不能灵活地适应各种场景,不能提高路径规划的效率。


技术实现思路

1、本申请的一个目的是提供一种基于二次规划的驾驶路径规划方法,至少用以解决如何更加高效和灵活地规划驾驶路径的问题。

2、为实现上述目的,本申请的一些实施例提供了以下几个方面:

3、第一方面,本申请的一些实施例还提供了一种基于二次规划的驾驶路径规划方法,所述方法包括:

4、获取车辆的位置约束条件,车辆的运动状态,车辆的目标路径偏差和车辆到预设中心线的偏差距离的代价函数;

5、基于所述车辆的位置约束条件,所述车辆运动状态,车辆的目标路径偏差和所述代价函数在预设的二次规划问题中进行求解,获取车辆的多个位置坐标;

6、基于所述车辆的多个位置坐标,获取车辆的最优路径。

7、第二方面,本申请的一些实施例还提供了一种电子设备,所述电子设备包括:一个或多个处理器;以及存储有计算机程序指令的存储器,所述计算机程序指令在被执行时使所述处理器执行如上所述方法的步骤。

8、第三方面,本申请的一些实施例还提供了一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令可被处理器执行以实现如上所述的方法。

9、第四方面,本申请的一些实施例还提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序/指令,该计算机程序/指令被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。

10、与相关技术相比,本申请实施例提供的方案中,获取车辆的位置约束条件,车辆的运动状态,车辆的目标路径偏差和车辆到预设中心线的偏差距离的代价函数,基于所述车辆的位置约束条件,所述车辆运动状态,车辆的目标路径偏差和所述代价函数在预设的二次规划问题中进行求解,获取车辆的多个位置坐标,基于所述车辆的多个位置坐标,获取车辆的最优路径。通过上述配置方式,本申请通过所述车辆的位置约束条件,所述车辆运动状态,车辆的目标路径偏差和所述代价函数在预设的二次规划问题中进行求解,可以在二次规划更好地处理路径规划中的约束条件,如位移限制等,因此能够更灵活地适应各种场景。其次,能够找到全局最优解或者接近最优解,从而提高了路径规划的效率。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于二次规划的驾驶路径规划方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于二次规划的驾驶路径规划方法,其特征在于,所述车辆运动状态包括车辆初始运动状态和车辆结束的运动状态;

3.根据权利要求2所述的基于二次规划的驾驶路径规划方法,其特征在于,还包括:

4.根据权利要求2所述的基于二次规划的驾驶路径规划方法,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求1所述的基于二次规划的驾驶路径规划方法,在所述基于所述车辆的多个位置坐标,获取车辆的最优路径之后,所述方法还包括:

6.根据权利要求5所述的基于二次规划的驾驶路径规划方法,其特征在于,基于所述车辆的空间和时间的离散化信息,获取车辆的最优加速度曲线,包括:

7.根据权利要求5所述的基于二次规划的驾驶路径规划方法,其特征在于,还包括:

8.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:

9.一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序/指令,其特征在于,所述计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1至7中任意一项所述方法的步骤。p>

10.一种计算机程序产品,包括计算机程序/指令,其特征在于,该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1至7中任意一项所述方法的步骤。

...

【技术特征摘要】

1.一种基于二次规划的驾驶路径规划方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于二次规划的驾驶路径规划方法,其特征在于,所述车辆运动状态包括车辆初始运动状态和车辆结束的运动状态;

3.根据权利要求2所述的基于二次规划的驾驶路径规划方法,其特征在于,还包括:

4.根据权利要求2所述的基于二次规划的驾驶路径规划方法,其特征在于,还包括:

5.根据权利要求1所述的基于二次规划的驾驶路径规划方法,在所述基于所述车辆的多个位置坐标,获取车辆的最优路径之后,所述方法还包括:

6.根据权利要求5所述的基...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓晨
申请(专利权)人:云控智行科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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