CN110377041B - 参考线生成方法、装置、终端设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种参考线生成方法、装置、终端设备及存储介质，方法包括：获取下一时刻行驶路段的路道信息；当路道信息还包括预设路道标识时，生成下一时刻行驶路段的参考线的第一目标条件；并生成第一目标条件对应的约束条件；获取当第一目标条件的值满足预设条件时该参考线的描述信息的未知参数，以生成该下一时刻行驶路段的参考线。本申请实施例通过识别下一时刻行驶路段的路道标识来构建不同的目标条件，使得所构建的目标条件在有变道标识或路道口标识的路段上消除对地图上车道中心线的依赖，得到符合人类驾驶习惯的参考线，避免了参考线在变道口或路道口产生较大弧度，提升乘客舒适性。

Description

参考线生成方法、装置、终端设备及存储介质

技术领域

本申请一般涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及参考线生成方法、装置、终端设备及存储介质。

背景技术

随着人工智能的发展，汽车的自动驾驶技术被逐步使用。即在自动驾驶车辆行驶过程中，不需要在驾驶员执行物理性驾驶操作的情况下，能够对车辆行驶任务进行指导与决策，并代替驾驶员行使操控行为。在汽车自动驾驶领域中，需要为汽车规划行驶的参考线，以供自动驾驶汽车在自动行驶过程中，沿着生成的参考线前行。

目前，自动驾驶汽车的参考线的生成，以高精度地图提供的车道中心线为依据，对行驶路段上的车道中心线进行多次平滑，提前生成自动驾驶汽车待行驶路段的完整参考线。

上述依赖车道中心线提前生成的自动驾驶汽车的参考线，使得在路道口或变道口形成较大弧度，从而影响乘客舒适性。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种参考线生成方法、装置、终端设备及存储介质，来提升乘客舒适性。

第一方面，本申请实施例提供了一种参考线生成方法，该方法包括：

获取下一时刻行驶路段的路道信息；

当该路道信息包括预设路道标识时，基于该路道信息及预设的参考线的描述信息，生成该下一时刻行驶路段的参考线的第一目标条件，该预设路道标识包括路道口标识和/或变道标识；

基于参考线的该描述信息及该路道信息，生成该第一目标条件对应的约束条件；

基于该约束条件，获取当该第一目标条件的值满足预设条件时该参考线的描述信息的未知参数，以生成该下一时刻行驶路段的参考线。

第二方面，本申请是实例提供一种参考线生成装置，该装置包括：

第一获取模块，用于获取下一时刻行驶路段的路道信息；

第一生成模块，用于当该路道信息包括预设路道标识时，基于预设的参考线的描述信息及该路道信息，生成该下一时刻行驶路段的参考线的第一目标条件，该预设路道标识包括路道口标识和/或变道标识；

第二生成模块，用于基于参考线的描述信息及该路道信息，生成该第一目标条件对应的约束条件；

第二获取模块，用于基于该约束条件，获取当该第一目标条件的值满足预设条件时该参考线的函数的未知参数，以生成该下一时刻行驶路段的参考线。

第三方面，本申请实施例提供一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行该程序时实现如上述所述的方法。

第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序用于实现如上所述的方法。

本申请实施例提供的参考线生成方法、装置、终端设备及存储介质，通过获取下一时刻行驶路段中的路道信息，根据路道信息中是否有预设路道标识，构建下一时刻行驶路段的第一目标条件，使得存在变道标识或路道口标识的路段的第一目标条件消除了对车道中心线的依赖，从而通过求解构建的目标条件，生成符合人类驾驶习惯的参考线，避免了在变道口或路道口产生较大弧度，提升了乘客舒适性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1所示为现有技术中生成的参考线示意图；

图2所示为本申请实施例的参考线生成方法的流程示意图；

图3所示为本申请实施例提供的目标条件构建的流程示意图；

图4所示为本申请实施例提供的路道边界点及车道中心点示意图；

图5所示为本申请实施例提供的路道边界线及车道中心线示意图；

图6所示为本申请实施例提供的分割路段示意图；

图7所示为本申请又一实施例提供的分割路段示意图；

图8所示为本申请实施例提供的分割路段的参考线的目标条件构建方法的流程示意图；

图9所示为本申请实施例提供的安全线的示意图；

图10所示为本申请又一实施例提供的分割路段的参考线的目标条件构建方法的流程示意图；

图11所示为本申请实施例提供的参考线生成方法的流程示意图；

图12所示为本申请实施例生成的参考线的示意图；

图13所示为本申请又一实施例生成的参考线的示意图；

图14所示为本申请又一实施例生成的参考线的示意图；

图15所示为本申请实施例提供的参考线生成装置的结构示意图；

图16所示为本申请又一实施例提供的参考线生成装置的结构示意图；

图17所示为本申请又一实施例提供的参考线生成装置的结构示意图；

图18所示为本申请又一实施例提供的参考线生成装置的结构示意图；

图19所示为本申请又一实施例提供的参考线生成装置的结构示意图；

图20为本申请又一实施例的终端设备的计算机系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关公开，而非对该公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

可以理解，如图1所示，现有技术中利用高精地图提供的每条车道的车道中心线，通过对利用车道中心线上的离散点构建的参考线进行多次的光滑处理，提前生成每条车道上的参考线，从而使得参考线在路道口或变道口产生了较大弧度，导致自动驾驶汽车在依据提前生成的参考线行驶时，由于需要大弧度的拐弯，将大大降低舒适度。

本申请实施例所提供的参考线生成方法，能够在自动驾驶过程中实时生成符合人为驾驶习惯的参考线，如自动驾驶汽车当前行驶在A点至B点的路段上，此时，可以根据需要，即时生成下一时刻BC路段的参考线。该方法可以由安装在自动驾驶汽车上的终端设备来执行，或者由后台服务器来执行。该终端设备或后台服务器上可以配置计算模型。则在自动驾驶汽车行驶过程中，该终端设备或后台服务器可以从地图中获取下一时刻行驶路段的路道信息，并基于存储的计算模型，计算生成下一时刻行驶路段的参考线，以供自动驾驶汽车行驶。

可以理解，该终端设备或后台服务器上还可以存储有地图数据，该地图数据可以包括每条车道线及路道标识等路道信息，路道标识可以为路道口标识、表示车道数变化的变道标识等。

该终端设备上预先配置该计算模型时，可以通过无线传输或工作人员手动下载的方式，将预先建立好的计算模型存储在该终端设备中。该计算模型通过二次规划优化方法，来求解构建的目标条件在满足约束条件下的值。

可以理解，自动驾驶汽车行驶过程中，可以利用描述信息来描述参考线。例如，在二维平面中，如在东北天坐标系下，利用x和y两个维度的函数来表示待确定的参考线，如利用五次多项式来表示行驶的参考线，即参考线的描述信息，具体表示如下：

y(s)＝a₅s⁵+a₄s⁴+a₃s³+a₂s²+a₁s+a₀ (1)

x(s)＝b₅s⁵+b₄s⁴+b₃s³+b₂s²+b₁s+b₀ (2)

其中，s为自动驾驶汽车累积行驶的路程，即某一次行驶过程中累计行驶路程，a₅、a₄、a₃、a₂、a₁、a₀、b₅、b₄、b₃、b₂、b₁及b₀为参考线的多项式系数，即参考线的描述信息的未知参数。

在该终端设备利用上述的计算模型，计算生成参考线时，结合自动驾驶汽车实时的行驶过程，在获取到下一时刻路段的路道信息后，可以基于上述参考线的描述信息及路道信息，考虑包括路道标识的行驶路段，构建下一时刻路段对应的参考线的目标条件及求解目标条件对应的约束条件，使得所构建的目标条件在变道口或路道口脱离对地图上的车道中心线的依赖。进而可以在满足约束条件的情况下，求解目标条件，以确定参考线的函数的未知参数，得到下一时刻行驶路段的参考线，实现参考线的生成，避免在路道口或变道处产生较大弧度，提高了用户体验。

为了便于理解和说明，下面通过图2至图20详细阐述本申请实施例提供的参考线生成方法、装置、终端设备及存储介质，

图2所示为本申请实施例的行驶线路生成方法的流程示意图，该方法由终端设备执行，包括：

S1，获取下一时刻行驶路段的路道信息。

具体的，本申请实施例提供的线路生成方法，在参考线生成过程中，首先可以获取前方或后方的下一时刻行驶路段的路道信息，包括路道两侧离散的路道边界点、每个车道中间位置离散的车道中心点及下一时刻行驶路段上的所有路道标识，该路道标识可以包括预设路道标识，该预设路道标识包括路道口标识和/或变道标识。

例如，在自动驾驶汽车行驶过程中，汽车上的终端设备可以通过GPS等方式对当前的位置进行定位，进而可以基于定位结果，从内部存储模块中，或通过无线方式，从地图服务器中，根据行驶速度及当前的位置，获取的下一时刻行驶路段的路道信息。如获取到下一时刻行驶路段上的车道数变少的标识、车道数变多的标识及路道口标识等路道标识。还可以获取到下一时刻行驶路段上路道最外侧的两条车道线上的离散点，即可以作为路道边界线点；以及每条车道上位于中间位置的离散点，作为车道中心点。

如图4所示，假如自动驾驶汽车行驶在A到B之间的行驶路段AB某一位置处，则可以获取下一时刻的B到C之间的行驶路段BC的路道信息，即可以获取其上的车道中心线的离散点及路道边界线的离散点。并且，由于在获取的行驶路段上，存在从两车道变成三车道的路况，所以可以从地图上读取到该变道标识。

可以理解，此时，在A到B之间有上一时刻生成的参考线，即当前时刻的参考线，则B点就是当前时刻参考线的终点。

S2，基于路道信息及预设的参考线的描述信息，生成下一时刻行驶路段的参考线的第一目标条件或第二目标条件。

具体的，在得到下一时刻行驶路段的路道信息后，首先需要解析该路道信息中的内容，进而根据解析得到的不同内容构建不同的目标条件。

如果该路道信息中除了路道边界点及车道中心点之外，还包括预设路道标识，如包括变道标识或路道口标识，说明该下一时刻行驶路段中包括了变道口或者路道口。此时，需要考虑该变道口或者路道口，基于预先存储的参考线的描述信息，如上述的五次多项式，生成第一目标条件。

如果该路道信息中不包括预设路道标识，说明该下一时刻行驶路段中不包括变道口或者路道口，属于正常路道。此时，可以根据预先存储的参考线的描述信息，生成第二目标条件。

例如，可以根据得到的路道信息，基于预先存储的参考线的五次多项式，即基于公式(1)及公式(2)构建该行驶路段的参考线的第一目标条件或第二目标条件。

为了便于理解第一目标条件及第二目标条件的具体构建过程，下面通过图3所示的步骤详细阐述。

S21，基于路道边界点生成路道边界线，基于车道中心点及路道标识生成车道中心线。

具体的，在获取到下一时刻行驶路段的每条车道的车道中心点之后，可以根据获取到的离散点，生成每个车道的车道中心线。并且，根据获取到的路道边界点，生成路道边界线。

例如，如图5所示，可以采用三次样条插值方法，基于获取到的离散点，生成行驶路段的路道边界线，以及车道中心线。如生成该BC之间的行驶路道两侧的路道边界线，以及该行驶路道中每条车道的车道中心线。

可以理解，当行驶路段上存在变道口或者路道口时，如图5所示，存在变道口时，由于原始的地图上不存在车道线，所以无法获取到车道中心点，也就无法在变道口或者路道口生成车道中心线，即在变道口或路道口的车道中心线将断开。

S22，基于预设距离及当前时刻参考线的终点，在车道中心线上确定至少一个连接点，将下一时刻行驶路段切分，得到至少一段分割路段。

具体的，在通过上述步骤得到下一时刻行驶路段车道中心线后，为了方便计算，可以在车道中心线上确定至少一个连接点，将车道中心线进行划分，即将下一时刻的行驶路段进行切分，从而得到至少一段分割路段。

例如，如图6所示，可以以当前时刻参考线的终点为起始点，即B点，以预设距离为长度，在车道中心线上确定至少一个连接点。如以50m为预设距离的长度，在下一时刻行驶路段的250m的车道中心线上生成了5个连接点，从而将下一时刻行驶路段切分成五段，得到五段分割路段。

进一步的，如图7所示，结合上述实施例中，在根据预设距离确定连接点的位置时，如果下一时刻行驶路段中包括路道口或者变道口时，则某个连接点可能正好落在该变道处或路道口处。同时，根据上述步骤中生成的车道线，此处车道中心线存在空白。因此，为了能够确定该连接点，则需要向后移动一定的距离，以使得该连接点落在具有车道中心线处，如向后延伸10m。该一定的距离可以是预设的具体数值，如10m，也可以由预设的方法生成，如每增加5m进行一次尝试，如无法落在车道中心线则继续增加距离进行尝试。

此时，该连接点与前一个连接点之间的分割路段将跨过变道口或路道口，得到的该分割路段包括了变道口或路道口，即该分割路段对应的路道信息包括预设的路道标识。则可以将该分割路段与该变道口或路道口的标识关联，使得在构建该分割路段的参考线的目标条件时，能够识别到该标识，从而忽略车道中心线对变道口或路道口的参考线的限制，以避免生成的参考线的弧度过大。

可以理解，本申请实施例中，当自动驾驶汽车的行驶速度较慢时，则获取的下一时刻的行驶路段可能较短，如仅仅为50m或更短。则此时生成的车道中心线对应较短，使得按照预设距离确定下一个连接点时，可能超出了目前生成的车道中心线。此时，可以将得到的下一时刻行驶路段作为完整的一段分割路段，即将获取得到下一时刻行驶路段上的车道中心线的终点作为唯一的连接点。

还可以理解，当在该方法运行的开始，即自动驾驶汽车从起点出发时，则不存在当前时刻的参考线的终点。此时，该下一时刻行驶路段的起始点就是初始位置对应的车道中心点。

S23，基于预设的参考线的描述信息，生成每一段分割路段的参考线的目标条件。

具体的，在通过上述步骤得到至少一段分割路段后，可以根据预先存储的参考线的描述信息及其路道信息构建每一段分割路段的参考线的目标条件，然后将每一段的分割路段对应的目标条件进行叠加，可以得到该下一时刻行驶路段的第一目标条件或第二目标条件。

可以理解，如果下一时刻行驶路段仅包括一段分割路段时，则可以直接构建得到下一时刻行驶路段的第一目标条件或第二目标条件。

否则，需要构建每一段分割路段的参考线对应的目标条件。在构建每一段分割路段的参考线的目标条件时，需要对该段的分割路段对应的路道信息进行分析，以确定该分割路段是否经过路道口或变道口，即路道信息中是否包括预设路道标识。

例如，当下一时刻行驶路段包括路道口或者变道口时，说明下一时刻行驶路段的一个或多个分割路段将跨过路道口或变道口，如第i个分割路段。则在识别到该分割路段的道路信息中的预设路道标识后，可以通过如下步骤构建该第i段分割路段的目标条件：

具体可以通过如图8所示的方法进行计算：

S231，获取第i段分割路段的参考线的描述信息对应的曲线的平滑度；

S232，获取第i段分割路段的参考线的描述信息对应的曲线相对于安全线的第一偏离度；

S233，对平滑度与第一偏离度求和，得到第i段分割线路的参考线的目标条件。

具体的，在构建分割路段的目标条件时，计算该段分割路段内对应的参考线的函数的高阶导数平方和，如二阶或三阶，即每个坐标点的高阶导数平方和的和值，以表示该分割路段的参考线的函数对应曲线的平滑度，如可以通过从该段分割路段的起始点到终点的积分来得到；并计算分割路段的参考线的函数的每个坐标点与安全线的每个坐标点之间距离的平方，以表示该段分割路段的参考线的函数对应的曲线相对于安全线的第一偏离度。

如图9所示，该安全线可以为邻近路道边界线的临界线，具体可以在得到路道边界线后，基于预设的临界距离设置，如临界距离为0.1m～0.5m，即在距离路道边界线0.1m～0.5m的位置处设置一条安全线。该项距离的计算旨在防止自动驾驶车辆过分靠近路道边界，以驶离正常车道。第一偏离度的值越小，表示参考线距离车道边界线越远，则越安全。

基于上述参考线的多项式，该段分割路段的目标条件以表示为：

δ＝(y(s)-y_临)+(x(s)-x_临)

其中，上述第一项表示第i段分割路段的参考线的平滑度，该值越小，表示参考线越平滑；第二项表示表示第i段分割路段的参考线的函数对应的曲线相对于安全线的第一偏离度，y_临及x_临表示临界线的坐标值；s2及s1分别表示第i段分割路段的终点及起始点。

可以理解，在构建跨越变道口或路道口的分割路段的目标条件时，忽略原始地图中车道中心线的约束，使得形成的目标参考线尽可能平滑，避免产生较大弧度，更加符合人为驾驶习惯。

还可以理解，该下一时刻行驶路段的其他分割路段可能不包括路道口或变道口，则其他分割路段的参考线的目标条件，还需要计算分割路段的参考线的描述信息对应的曲线相对于车道中心线的第二偏离度，即第一目标条件中还包括第二偏离度。

另外，如果下一时刻行驶路段的所有分割路段都不包括路道口或变道口，则下一时刻行驶路段的每段分割路段的目标条件的计算，需要考虑分割路段的参考线的函数对应的曲线相对于车道中心线的第二偏离度，即该下一时刻行驶路段对应的第二目标条件中都需要考虑车道中心线的限制。

此时，对于不包括路道口或变道口的分割路段的参考线的目标条件的构建，可以包括三个部分的叠加：参考线的函数的高阶导数的平方和、参考线与车道中心线的误差平方和及参考线偏移安全线距离的平方和。

具体可以通过如图10所示的方法进行计算：

S234，获取第i段分割路段的参考线的描述信息对应的曲线平滑度；

S235，获取第i段分割路段的参考线的描述信息对应的曲线相对于安全线的第一偏离度；

S236，获取第i段分割路段的参考线的描述信息对应的曲线相对于车道中心线的第二偏离度；

S237，对平滑度、第一偏离度及第二偏离度进行求和，得到第i段分割路段的目标条件。

具体的，不同于包括路道口或变道口的分割路段的目标条件的构建，构建该正常的分割路段的目标条件需要考虑车道中心线的限制，即可以计算分割路段的参考线的描述信息，如多项式对应的曲线相对于车道中心线的第二偏离度。该第二偏离度为分割路段的参考线上，与车道中心线上相同行驶路程s时，x值及y值之间差的平方和。

该第i段分割路段的目标条件具体可以表示如下：

其中，x_i及y_i为车道中心线的坐标值，该第二偏离度的值越小，表示生成的目标参考线与原始地图中的车道中心线重合度越高，以防止生成的目标参考线偏离地图中的车道。

S24，对每一段分割路段的参考线的目标条件进行叠加，得到下一时刻行驶路段的参考线的第一目标条件或第二目标条件。

具体的，在得到每一段分割路段的参考线的目标条件后，可以对每一段分割路段的参考线的目标条件进行叠加，从而得到下一时刻行驶路段的第一目标条件或第二目标条件。

例如，对于包括路道口或者变道口的下一时刻行驶路段的参考线的第一目标条件，其中某个分割路段的目标条件可能仅仅包括两项，其他的分割路段的目标条件包括三项，即第一目标条件中包括正常的分割路段的目标条件及跨越路道或变道口的分割路段的目标条件，具体可以如下表示：

其中，i为表示第i段分割路段，n表示下一时刻行驶路段包括的所有分割路段的个数，k表示参考线超出安全线的分割路段的个数，m表示不包括路道口或变道口的分割路段的个数，显然，(n-m)的值为下一时刻路段中跨过路道口或变道口的分割路段的个数，ω₁、ω₂及ω₃为权重因子。

又例如，对于不包括路道口或者变道口的下一时刻行驶路段的参考线的第二目标条件，每个分割路段的目标条件都包括三项。具体可以如下表示：

可以理解，当自动驾驶汽车行驶速度较慢，使得获取到的下一时刻行驶路段较短时，即在下一时刻行驶路段仅仅为一个分割路段时，对应的，可以直接得到包括两项的第一目标条件，或者得到包括三项的第二目标条件。

本申请实施例中，在构建下一时刻行驶路段的参考线的第一目标条件或第二目标条件的过程中，考虑每个分割路段是否经过变道口或路道口，当经过变道口或路道口时，消除对原始地图中的车道中心线的依赖，基于前后参考线的约束，生成符合人类驾驶习惯的参考线，提高用户体验度。

S3，基于预设的参考线的描述信息及路道信息生成第一目标条件或第二目标条件对应的约束条件。

具体的，在基于参考线的描述信息及路道信息生成第一目标条件或第二目标条件后，可以进一步根据参考线的描述信息及路道信息构建求解该目标条件所需的约束条件。

例如，该约束条件可以包括以下一种或几种：

第一约束条件：下一时刻参考线与上一时刻参考线的连接处连续光滑。

具体的，如图12所示，基于上述构建的第一目标条件或第二目标条件的表达式，对应的，第一约束条件可以如下表示：

x(s1)＝x₀，y(s1)＝y₀

x′(s1)＝x₀′，y′(s0)＝y₀′

x"(s1)＝x₀"，y"(s1)＝y₀"

即当前时刻的参考线的终点位置与下一时刻参考线的起点位置的坐标值相同，且其描述信息的一阶导数及二阶导数值相等，以满足下一时刻参考线与上一时刻参考线的连接处连续光滑。

第二约束条件：每一段分割路段对应的参考线的连接处连续光滑。

具体的，当下一时刻行驶路段较长，被切分成多段分割路段后，则基于上述第一目标条件或第二目标条件的表达式，对应的，该第二约束条件可以如下表示：

x_i(s)＝x_i+1(s)，y_i(s)＝y_i+1(s)

x_i″(s)＝x_i+1″(s)，y_i″(s)＝y_i+1″(s)

即如图12所示，在第1段、第2段及第3段及第4段的分割路段的参考线的连接处，参考线的坐标值相同，且一阶导数及二阶导数值相等，以满足每一段分割路段的参考线的连接处连续光滑。

第三约束条件：下一时刻行驶路段的参考线与路道边界线不相交。

具体的，该约束条件为硬边界条件，需要生成的参考线不能越过路道两侧的路道边界线，防止自动驾驶汽车碰撞路道围栏，或者驶出路道。

可以表示如下：

x_下边界＜x_i(s)＜x_上边界

y_下边界＜y_i(s)＜y_上边界

上式中的x_下边界及x_下边界为行驶路段中两侧路道边界线上的x坐标值；y_上边界及y_上边界为行驶路段中两侧路道边界线上的y坐标值。

可以理解，在求解过程中，还可以包括软边界条件，如考虑上述安全线的可违反的边界。

S4，基于约束条件，获取当第一目标条件或第二目标条件满足预设条件时参考线的描述信息的未知参数，以生成下一时刻行驶路段的参考线。

具体的，对于下一时刻行驶路段，构建好其对应的参考线的第一目标条件或第二目标条件，以及约束条件后，可以调用求解器对该目标条件进行求解，在满足约束条件时，得到其满足预设条件时的描述信息的未知参数。例如，如当目标条件值最小时，得到如上述五次多项式中的多项式系数a₅、a₄、a₃、a₂、a₁、a₀、b₅、b₄、b₃、b₂、b₁及b₀。进而将得到的系数带入到如公式(1)及(2)所示的下一时刻行驶路段的参考线的多项式中，得到下一时刻行驶路段对应的参考线，即自动驾驶汽车下一时刻行驶的参考线。

具体如图11所示的方法：

S41，基于约束条件，计算每一段分割路段的参考线的目标条件的最小值，得到每一段分割路段的参考线的描述信息的未知参数。

S42，基于参考线的描述信息及计算得到的未知参数，生成每一段分割路段的参考线；

S43，拼接每一段分割路段对应的参考线，生成下一时刻行驶路段的参考线。

具体的，可以通过调用求解器进行目标条件的求解，如调用qpOASES求解器，得到如图12所示的下一时刻行驶路段的参考线。即在满足约束条件下，计算目标条件的最小值，当目标条件的和值最小时，则目标条件中的系数就是参考线的多项式的系数。

可以理解，当下一时刻行驶路段中包括变道口或者路道口时，可以生成如图13或如图14所示的参考线，且图13及图14绘出了提前依据车道中心线生成的参考线。由图可知，本申请实施例提供的参考线的生成方法，在遇到路道口或者变道口时，将不再依赖原始地图中车道中心线，直接基于构建的目标条件，生成平滑的符合人类驾驶习惯的跨越变道口或者路道口的参考线，避免了依赖原始地图的车道中心线形成的大弧度，提高了用户体验度。

还可以理解，上述求解器只是示例性说明，本申请对求解目标条件的未知参数所选择的求解器不做限制。

本申请实施例提供的线路生成方法，通过获取的目标条件，求解目标条件，生成符合人为驾驶习惯的参考线，计算量小，方便自动驾驶汽车出行，提高用户体验度。

另一方面，本申请实施例提供一种参考线生成装置，如图15所示，该装置100包括：

获取模块110，用于获取下一时刻行驶路段的路道信息；

第一生成模块120，用于当该路道信息包括路道口标识和/或变道标识时，基于预设的参考线的描述信息及该路道信息，生成该下一时刻行驶路段的参考线的第一目标条件，该路道标识包括路道口标识和/或变道标识；

第二生成模块130，用于基于参考线的描述信息及该路道信息，生成该第一目标条件或对应的约束条件；

第三生成模块140，用于基于该约束条件，获取当该第一目标条件的值满足预设条件时该参考线的描述信息的未知参数，以生成该下一时刻行驶路段的参考线。

可选的，本申请实施例提供的参考线生成装置，还包括第四生成模块150，用于当该路道信息不包括路道口标识和/或变道标识时，基于预设的参考线的描述信息及该路道信息，生成该下一时刻行驶路段的参考线的第二目标条件。

可选的，如图16所示，本申请实施例提供的参考线生成装置，该第一生成模块120或该第四生成模块150还包括：

确定单元01，用于基于当前时刻参考线的终点及预设距离，在所述下一时刻行驶路段上确定至少一个连接点，以将所述下一时刻行驶路段切分，得到至少一段分割路段；

第二生成单元02，用于基于预设的参考线的描述信息及该路道信息，生成每一段该分割路段的参考线的目标条件；

第三生成单元03，用于对每一段该分割路段的参考线的目标条件进行叠加，得到该下一时刻行驶路段的参考线的第一目标条件或第二目标条件。

可选的，如图17所示，本申请实施例提供的参考线生成装置，该第二生成单元02包括：

第一计算子单元021，用于获取分割路段的参考线的描述信息对应的曲线的平滑度；

第二计算子单元022，用于获取分割路段的参考线的描述信息对应的曲线相对于安全线的第一偏离度；

求和子单元023，用于对该平滑度与该第一偏离度求和，得到该第一目标条件。

可选的，如图18所示，本申请实施例提供的参考线生成装置，该第二生成单元02包括：

第一计算单元024，用于获取分割路段的参考线的描述信息对应的曲线平滑度；

第二计算单元025，用于获取分割路段的参考线的描述信息对应的曲线相对于安全线的第一偏离度；

第三计算单元026，用于获取分割路段的参考线的描述信息对应的曲线相对于该车道中心线的第二偏离度；

求和单元027，用于对该平滑度、该第一偏离度及该第二偏离度求和，得到该第二目标条件。

可选的，本申请实施例提供的参考线生成装置，该确定单元01具体用于：

基于路道边界点生成所述下一时刻行驶路段的路道边界线，基于车道中心点生成所述下一时刻行驶路段的车道中心线，其中，路道信息包括路道边界点及车道中心点；

基于预设距离，以及当前时刻参考线的终点或上一个连接点，确定下一连接点的位置；

当该下一连接点位于变道口或路道口时，移动该第一连接点的位置，使其位于该车道中心线上。

可选的，如图19所示，本申请实施例提供的参考线生成装置，该第三生成模块140包括：

生成单元141，用于基于该参考线的描述信息及获取得到的未知参数，生成每一段该分割路段的参考线；

拼接单元142，用于拼接每一段该分割路段对应的参考线，生成该下一时刻行驶路段的参考线。

另一方面，本申请实施例提供的终端设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行该程序时实现如上所述的参考线生成方法。

下面参考图20，图20为本申请实施例的终端设备的计算机系统的结构示意图。

如图20所示，计算机系统300包括中央处理单元(CPU)301，其可以根据存储在只读存储器(ROM)302中的程序或者从存储部分303加载到随机访问存储器(RAM)303中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 303中，还存储有系统300操作所需的各种程序和数据。CPU 301、ROM 302以及RAM 303通过总线304彼此相连。输入/输出(I/O)接口305也连接至总线304。

以下部件连接至I/O接口305：包括键盘、鼠标等的输入部分306；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分307；包括硬盘等的存储部分308；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分309。通信部分309经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器310也根据需要连接至I/O接口305。可拆卸介质311，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器310上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分308。

特别地，根据本申请的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本申请的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在机器可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分303从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质311被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)301执行时，执行本申请的系统中限定的上述功能。

需要说明的是，本申请所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，前述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中，例如，可以描述为：一种处理器包括获取模块、第一生成模块、第二生成模块及第三生成模块。其中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定，例如，第一生成模块还可以被描述为“用于当该路道信息不包括路道标识时，基于预设的参考线的多项式及该路道信息，生成该下一时刻行驶路段的参考线的第二目标条件”。

作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中的。上述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，当上述前述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本申请的参考线生成方法。

综上所述，本申请实施例提供的参考线生成方法、装置、终端设备及存储介质，通过获取下一时刻行驶路段中的路道信息，根据路道信息中是否有路道标识，构建下一时刻行驶路段的不同的目标条件，使得所构建的目标条件在有变道标识或路道口标识的路段上消除了对地图上车道中心线的依赖，从而通过求解构建的目标条件，生成符合人类驾驶习惯的参考线，避免了在变道口或路道口产生较大弧度，提升了用户体验。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (11)

1.一种参考线生成方法，其特征在于，所述方法包括：

获取下一时刻行驶路段的路道信息；

当所述路道信息包括预设路道标识时，基于所述路道信息及预设的参考线的描述信息，生成所述下一时刻行驶路段的参考线的第一目标条件，所述预设路道标识包括路道口标识和/或变道标识；

当所述路道信息中不包括所述预设路道标识时，基于预设的参考线的描述信息及所述路道信息，生成所述下一时刻行驶路段的参考线的第二目标条件；

基于所述路道信息及参考线的所述描述信息，生成所述第一目标条件或所述第二目标条件对应的约束条件；

基于所述约束条件，获取当所述第一目标条件或所述第二目标条件满足预设条件时所述参考线的描述信息的未知参数，以生成所述下一时刻行驶路段的参考线，

其中，基于所述路道信息及预设的参考线的描述信息，生成所述下一时刻行驶路段的参考线的第一目标条件或第二目标条件包括：

基于当前时刻参考线的终点及预设距离，在所述下一时刻行驶路段上确定至少一个连接点，以将所述下一时刻行驶路段切分，得到至少一段分割路段；

基于预设的参考线的描述信息及所述路道信息，生成每一段所述分割路段的参考线的目标条件；

对每一段所述分割路段的参考线的目标条件进行叠加，得到所述下一时刻行驶路段的参考线的第一目标条件或第二目标条件。

2.根据权利要求1所述的参考线生成方法，其特征在于，所述生成每一段所述分割路段的参考线的目标条件包括：

获取所述分割路段的参考线的描述信息对应的曲线的平滑度；

获取所述分割路段的参考线的描述信息对应的曲线相对于安全线的第一偏离度，所述安全线与路道边界线的距离为预设临界距离；

对所述平滑度与所述第一偏离度求和，得到所述分割路段的参考线的目标条件。

3.根据权利要求1所述的参考线生成方法，其特征在于，所述生成每一段所述分割路段的参考线的目标条件包括：

获取分割路段的参考线的描述信息对应的曲线的平滑度；

获取分割路段的参考线的描述信息对应的曲线相对于安全线的第一偏离度，所述安全线与路道边界线的距离为预设临界距离；

获取分割路段的参考线的描述信息对应的曲线相对于车道中心线的第二偏离度；

对所述平滑度、所述第一偏离度及所述第二偏离度求和，得到所述分割路段的参考线的目标条件。

4.根据权利要求1所述的参考线生成方法，其特征在于，所述约束条件包括第一约束条件、第二约束条件和/或第三约束条件，其中：

所述第一约束条件：当前时刻行驶路段的参考线与下一时刻行驶路段的参考线的连接处连续光滑；

所述第二约束条件：每一段所述分割路段的参考线的连接处连续光滑；

所述第三约束条件：所述下一时刻行驶路段的参考线与所述路道边界线不相交。

5.根据权利要求1所述的参考线生成方法，其特征在于，所述在所述下一时刻行驶路段上确定至少一个连接点包括：

基于路道边界点生成所述下一时刻行驶路段的路道边界线，基于车道中心点生成所述下一时刻行驶路段的车道中心线，其中，所述路道信息包括路道边界点及车道中心点；

基于预设距离，以及当前时刻参考线的终点或上一个连接点，确定下一连接点的位置；

当所述下一连接点位于变道口或路道口时，移动所述连接点的位置，使其位于所述车道中心线上。

6.根据权利要求1所述的参考线生成方法，其特征在于，所述生成所述下一时刻行驶路段的参考线包括：

基于每一段分割路段的参考线的描述信息及获取得到的未知参数，生成每一段所述分割路段的参考线；

拼接每一段所述分割路段的参考线，生成所述下一时刻行驶路段的参考线。

7.一种参考线生成装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取下一时刻行驶路段的路道信息；

第一生成模块，用于当所述路道信息包括预设路道标识时，基于所述路道信息及预设的参考线的描述信息，生成所述下一时刻行驶路段的参考线的第一目标条件，所述预设路道标识包括路道口标识和/或变道标识；

第二生成模块，用于基于所述路道信息及参考线的所述描述信息，生成所述第一目标条件对应的约束条件；

第四生成模块，用于当所述路道信息不包括预设路道标识时，基于预设的参考线的描述信息及所述路道信息，生成所述下一时刻行驶路段的参考线的第二目标条件；

第三生成模块，用于基于所述约束条件，获取当所述第一目标条件或所述第二目标条件的值满足预设条件时所述参考线的描述信息的未知参数，以生成所述下一时刻行驶路段的参考线；

所述第一生成模块或所述第四生成模块包括：

确定单元，用于基于当前时刻参考线的终点及预设距离，在所述下一时刻行驶路段上确定至少一个连接点，以将所述下一时刻行驶路段切分，得到至少一段分割路段；

第二生成单元，用于基于预设的参考线的描述信息及所述路道信息，生成每一段所述分割路段的参考线的目标条件；

第三生成单元，用于对每一段所述分割路段的参考线的目标条件进行叠加，得到所述下一时刻行驶路段的参考线的第一目标条件或第二目标条件。

8.根据权利要求7所述的参考线生成装置，其特征在于，所述第二生成单元包括：

第一获取子单元，用于获取分割路段的参考线的描述信息对应的曲线的平滑度；

第二获取子单元，用于获取分割路段的参考线的描述信息对应的曲线相对于安全线的第一偏离度；

求和子单元，用于对所述平滑度与所述第一偏离度求和，得到所述分割路段的参考线的目标条件。

9.根据权利要求7所述的参考线生成装置，其特征在于，所述第二生成单元包括：

第一获取子单元，用于获取分割路段的参考线的描述信息对应的曲线平滑度；

第二获取子单元，用于获取分割路段的参考线的描述信息对应的曲线相对于安全线的第一偏离度；

第三获取子单元，用于获取分割路段的参考线的描述信息对应的曲线相对于车道中心线的第二偏离度；

求和子单元，用于对所述平滑度、所述第一偏离度及所述第二偏离度求和，得到所述分割路段的参考线的目标条件。

10.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器用于执行所述程序时实现如权利要求1-6任一项所述的参考线生成方法。

11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序用于实现如权利要求1-6任一项所述的参考线生成方法。

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