本发明专利技术公开了参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法及系统，涉及自动驾驶技术领域，包括：构建前车路径；根据横纵向控制目标不同，分类执行规划方案。本发明专利技术提供的参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法基于前车路径的构建，不仅考虑前车历史路径，还考虑前车未来的一段路径，以此延长规划的距离，达到提前进行运动规划的目的，不仅能保证与领航车的运动保持一致性，而且也可以防止车距较短时，编队车辆运动规划效果不佳，甚至失败的情形，提升车辆编队适应环境的能力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动驾驶，具体为参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法及系统。
技术介绍
1、当前车辆编队大多采用领航车由驾驶员驾驶，其余车辆为自动驾驶的形式。车辆编队路径规划部分有基于全局路径的，也有基于前车历史轨迹的。前者不仅要提供全局路径，而且驾驶环境时刻发生着变化，会出现全局路径与实际情况偏差较大的情形，此外，编队车辆在避障时与领航车的运动一致性较差；而后者不需要全局路径，只需构建前车历史路径，但也有可能出现自车与前车距离较短，导致规划距离较短，运动规划效果不佳的情形。
2、目前车辆编队运动规划方法虽然在诸多场景中均能保证正常行驶，但是在简单场景中会造成计算资源消耗大，会带来不必要的复杂性。而通常对于复杂程度不同的场景，可以采用不同的规划算法来提高规划效率，因此针对复杂程度不同的场景，应采用相适应的规划方法。
技术实现思路
1、鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术解决的技术问题是：能够提高编队车辆的运动一致性，尤其是在避障场景下，同时解决了仅仅依靠前车历史路径导致规划距离较短，出现运动规划效果不佳的问题，提升了车辆编队适应环境变化的能力。
3、提高了车辆编队在不同场景中运动规划的灵活性，能根据场景的复杂程度，切换不同的规划方法，解决了当前车辆编队运动规划在简单场景下计算资源消耗大，算法复杂的问题。
4、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法，包括：</p>5、构建前车路径；
6、根据横纵向控制目标不同，分类执行规划方案。
7、作为本专利技术所述的参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法的一种优选方案，其中：所所述构建前车路径包括初始化前车路径，初始化一条从编队车辆到前车的直线，并将该直线离散为若干点，假设点与点之间距离为1米，并且点序列容量为n；
8、当车辆编队正常行驶时，会根据前车当前定位信息，计算与前车路径最前点的距离，若大于1米，则将当前点加入前车路径，否则不加；若前车路径点序列大于容量n，则会在加入新的点时，剔除最后的点；
9、由前车定位信息，根据恒定加速度模型，预测一段前车未来的路径，并将其拼接到路径上，完成前车路径的构建。
10、作为本专利技术所述的参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法的一种优选方案，其中：所所述规划方案分类包括第一方案、第二方案和第三方案。
11、作为本专利技术所述的参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法的一种优选方案，其中：所所述第一方案包括在横向上，根据前车路径的构建结果，由自车位置向前预瞄一定距离得到横向的控制点；
12、在纵向上，考虑理想车距与实际车距以及前车与自车速度的差值得到期望加速度。
13、作为本专利技术所述的参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法的一种优选方案，其中：所所述第二方案包括在横向上，编队车辆将前车路径的构建结果作为参考路径，进行横向避障；
14、在纵向上作车距保持与速度跟随。
15、作为本专利技术所述的参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法的一种优选方案，其中：所所述第三方案包括在横向上，按照第二方案执行得到自车规划路径；
16、在纵向上，动态规划得到粗解，开辟解空间，在进行二次规划得到速度规划曲线。
17、作为本专利技术所述的参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法的一种优选方案，其中：所编队车辆根据周围环境信息判断所属场景，若编队车辆判断周边无障碍物，采用第一方案；
18、若途中发现静态障碍物，规划方案切换到第二方案；
19、若途中发现动态障碍物，规划方案切换到第三方案。
20、本专利技术的另外一个目的是提供参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划系统，其能通过构建参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划系统，提高编队车辆的运动一致性以及车辆编队在不同场景中运动规划的灵活性。
21、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案:参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划系统，包括：规划模块和控制模块；所述规划模块用于构建前车路径；所述控制模块用于根据横纵向控制目标不同，分类执行规划方案。
22、一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法的步骤。
23、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法的步骤。
24、本专利技术的有益效果：本专利技术提供的参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法基于前车路径的构建，不仅考虑前车历史路径，还考虑前车未来的一段路径，以此延长规划的距离，达到提前进行运动规划的目的，不仅能保证与领航车的运动保持一致性，而且也可以防止车距较短时，编队车辆运动规划效果不佳，甚至失败的情形，提升车辆编队适应环境的能力。
25、根据感知到的周边环境信息，将驾驶场景分为三种：无障碍物、静态障碍物、动态障碍物。根据这三种场景，设计了三种复杂程度不同的规划方案，在大部分(简单)场景下编队车辆只进行跟随前车行驶即可，采用较简单的规划方法，在少部分(复杂)场景下，进行运动规划达到避障的目的，提高了车辆编队在不同场景中运动规划的灵活性、规划效率。
26、方案一通过直接对前车的运动跟随可以实现车辆编队的高效行驶；方案一、二在纵向上均作车距保持跟速度跟随，则实现车辆编队的安全与节能的特点；方案二、三在横向上的规划，则在保证车辆编队安全性的同时，改善领航车避障轨迹的质量，提高舒适性。
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【技术保护点】
1.参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法，其特征在于：所述构建前车路径包括初始化前车路径，初始化一条从编队车辆到前车的直线，并将该直线离散为若干点，假设点与点之间距离为1米，并且点序列容量为n；
3.如权利要求2所述的参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法，其特征在于：所述规划方案分类包括第一方案、第二方案和第三方案。
4.如权利要求3所述的参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法，其特征在于：所述第一方案包括在横向上，根据前车路径的构建结果，由自车位置向前预瞄一定距离得到横向的控制点；
5.如权利要求4所述的参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法，其特征在于：所述第二方案包括在横向上，编队车辆将前车路径的构建结果作为参考路径，进行横向避障；
6.如权利要求5所述的参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法，其特征在于：所述第三方案包括在横向上，按照第二方案执行得到自车规划路径；
7.如权利要求6所述的参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法，其特征在于：编队车辆根据周围环境信息判断所属场景，若编队车辆判断周边无障碍物，采用第一方案；
8.一种采用如权利要求1～7任一所述的参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法的系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1～7中任一项所述的参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～7中任一项所述的参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法的步骤。
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【技术特征摘要】
1.参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法，其特征在于：所述构建前车路径包括初始化前车路径，初始化一条从编队车辆到前车的直线，并将该直线离散为若干点，假设点与点之间距离为1米，并且点序列容量为n；
3.如权利要求2所述的参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法，其特征在于：所述规划方案分类包括第一方案、第二方案和第三方案。
4.如权利要求3所述的参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法，其特征在于：所述第一方案包括在横向上，根据前车路径的构建结果，由自车位置向前预瞄一定距离得到横向的控制点；
5.如权利要求4所述的参考前车轨迹引导的自动驾驶汽车轨迹规划方法，其特征在于：所述第二方案包括在横向上，编队车辆将前车路径的构建结果作为参考路径，进行横向避障；
6.如...
【专利技术属性】
技术研发人员：裴晓飞，吴佳奇，杨波，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：
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