CN112097781B - 一种基于多级触须的路径规划方法及装置 - Google Patents

一种基于多级触须的路径规划方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112097781B
CN112097781B CN201910522933.XA CN201910522933A CN112097781B CN 112097781 B CN112097781 B CN 112097781B CN 201910522933 A CN201910522933 A CN 201910522933A CN 112097781 B CN112097781 B CN 112097781B
Authority
CN
China
Prior art keywords
path
tentacle
primary
paths
stage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910522933.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN112097781A (zh
Inventor
王刃
彭能岭
朱敏
陈鑫
刘炳寅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yutong Bus Co Ltd
Original Assignee
Yutong Bus Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yutong Bus Co Ltd filed Critical Yutong Bus Co Ltd
Priority to CN201910522933.XA priority Critical patent/CN112097781B/zh
Publication of CN112097781A publication Critical patent/CN112097781A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112097781B publication Critical patent/CN112097781B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G01C21/3446—Details of route searching algorithms, e.g. Dijkstra, A*, arc-flags, using precalculated routes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Abstract

本发明涉及一种基于多级触须的路径规划方法及装置，该方法以车辆当前位置为起点，生成若干条在车道内的一级触须路径；采集车辆前方障碍物的位置，判断障碍物是否与所有一级触须路径均存在交点：若障碍物与所有一级触须路径均存在交点，则在一级触须路径上确定一级触须路径的终点，所述终点为障碍物与一级触须路径最上游的交点；在至少一条一级触须路径的终点的上游生成若干条在车道内的二级触须路径；一级触须路径和对应连接的一条二级触须路径构成一条多级触须路径；将与障碍物不存在交点的多级触须路径作为候选径路，用于路径规划。本发明使车辆在复杂路况下也不会陷入局部困境，提高了驾驶的平顺性和安全性，有效降低了人工介入次数。

Description

一种基于多级触须的路径规划方法及装置
技术领域
本发明属于自动驾驶路径规划技术领域，具体涉及一种基于多级触须的路径规划方法及装置。
背景技术
路径规划方法主要包含全局路径规划方法和局部路径规划方法两大类，其中，全局路径规划方法主要用于生成全局导航路线，为车辆提供从起点到终点的可选路径，在生成全局导航路径时，不考虑实时障碍物信息；局部路径规划方法基于实时障碍物信息，动态生成局部路径，为车辆提供实时驾驶轨迹，是实现车辆自动驾驶的关键技术之一。其中，基于触须算法的路径规划方法属于局部路径规划方法中的一种，可为自动驾驶车辆实时生成多条候选路径，并基于障碍物、车道等约束信息，最终提供一条最优路径，从而确保车辆行驶安全并逐步向终点靠近。基于触须算法的路径规划方法是当前局部路径规划方法中最常用的一种路径规划方法，也是性能较为突出的一种路径规划方法，广泛应用于智能驾驶车辆的路径规划。
一般的基于触须算法的路径规划方法为，首先利用车辆的运动学约束的二次曲线生成多条候选路径，然后依据交通规则以及实时障碍物运动轨迹距离候选路径的距离等信息，从多条候选路径中选择一条最佳路径作为车辆下一时刻的行驶轨迹。该方法仅适用于简单路况下的局部路径规划，当路况复杂时，如有多个障碍物同时出现在不同候选路径时，该方法容易使车辆陷入局部困境。例如，如图1所示(图1中的方块表示障碍物)，该图中的所有候选路径均被障碍物拦截，此时，根据最优原则，选择最右侧的路径为最佳路径。当车辆按照该最优路径行驶至图中所示AV位置时，将陷入局部困境，无法驶离，此时需要被迫停车或进行人工介入以摆脱困境，这样一来，降低了自动驾驶车辆行驶的平顺性和安全性。
发明内容
本发明提供了一种基于多级触须的路径规划方法，用以解决现有技术中的基于触须算法的路径规划方法造成的易使车辆陷入局部困境而需要被迫停车或进行人工介入的问题；本发明还提供了一种基于多级触须的路径规划装置，用以解决现有技术中的基于触须算法的路径规划方法造成的易使车辆陷入局部困境而需要被迫停车或进行人工介入的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案和有益效果为：
本发明的一种基于多级触须的路径规划方法，包括如下步骤：
以车辆当前位置为起点，生成若干条在车道内的一级触须路径；采集车辆前方障碍物的位置，判断障碍物是否与所有一级触须路径均存在交点：若障碍物与所有一级触须路径均存在交点，则在一级触须路径上确定一级触须路径的终点，所述终点为障碍物与一级触须路径最上游的交点；在至少一条一级触须路径的终点的上游生成若干条在车道内的二级触须路径；一级触须路径和对应连接的一条二级触须路径构成一条多级触须路径；将与障碍物不存在交点的多级触须路径作为候选径路，用于路径规划。
本发明的一种基于多级触须的路径规划装置，包括存储器和处理器，所述处理器用于执行存储在存储器中的指令以实现如下方法步骤：
以车辆当前位置为起点，生成若干条在车道内的一级触须路径；采集车辆前方障碍物的位置，判断障碍物是否与所有一级触须路径均存在交点：若障碍物与所有一级触须路径均存在交点，则在一级触须路径上确定一级触须路径的终点，所述终点为障碍物与一级触须路径最上游的交点；在至少一条一级触须路径的终点的上游生成若干条在车道内的二级触须路径；一级触须路径和对应连接的一条二级触须路径构成一条多级触须路径；将与障碍物不存在交点的多级触须路径作为候选径路，用于路径规划。
其有益效果为：该方法及装置，将障碍物与一级触须路径最上游的交点作为一级触须路径的终点，在一级触须路径的终点的上游生成二级触须路径，使得生成的多级触须路径能够尽可能地绕过障碍物，避免了只生成一级触须路径而导致所有路径均被障碍物拦截的情况出现，使车辆在复杂路况下也不会陷入局部困境，提高了驾驶的平顺性和安全性，有效降低了人工介入次数。
作为方法及装置的进一步改进，为了减少生成二级触须路径数量以提高路径生成速度，等间距的从所有一级触须路径中挑选出至少两条一级触须路径用于生成二级触须路径。
作为方法及装置的进一步改进，为了在减少生成二级触须路径数量的同时保证生成的多级触须路径能够尽可能的避开障碍物，所述等间距的距离为车辆宽度的一半。
作为方法及装置的进一步改进，为了得到距离目标最近的路径，得到候选路径后，还包括：从所有候选路径中选择二级触须路径的终点距离目标最近的多级触须路径作为最终执行路径，将得到的最终执行路径用于路径规划。
附图说明
图1是现有技术的路径规划示意图；
图2是本发明的方法实施例的路径规划示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚，下面结合附图及实施例，对本发明作进一步的详细说明。
方法实施例：
该实施例提供了一种基于多级触须的路径规划方法，该方法基于触须算法来实现路径规划，每一条触须的形状均为圆的一段弧，该圆弧即为依据车辆在不同车速和方向盘转角生成的行车轨迹，由于触须算法为现有技术，故这里不再过多说明。基于该触须算法，实现该实施例的基于多级触须的路径规划方法。具体过程如下：
首先，生成一级触须路径。以车辆当前位置为起点，采用触须算法，生成多条在车道内的一级触须路径。在使用触须算法生成路径时，需要结合实际的车道宽度、交通规则等，对生成的路径进行精简，把明显无法行驶的路径删除掉，例如超过车道的、位于可行驶车道线以外的路径，以得到一级触须路径。
然后，确定一级触须路径的终点。采集车辆前方障碍物的位置，判断每一个障碍物与一级触须路径之间的空间位置关系，即判断障碍物是否与所有一级触须路径均存在交点。由于一条一级触须路径可能与多个障碍物存在交点，故这里对一级触须路径进行截断处理，将距离车辆当前位置最近的交点作为一级触须路径的终点，也即将处于该一级触须路径最上游的交点作为该一级触须路径的终点。这里定义生成的路径的起始位置方向为路径的上游，目标位置方向为路径的下游。
接着，生成二级触须路径。为了提高计算速度，在部分一级触须路径的终点，采用触须算法生成二级触须路径，以避免一些复杂路况下生成的一级触须路径与障碍物均存在交点的情况出现。可采用如下原则来挑选：设置△W为自车宽度的一半，可每间隔△W挑选一条一级触须路径。在生成二级触须路径后，一条一级触须路径和对应连接的一条二级触须路径构成一条多级触须路径。另外，挑选一级触须路径的原则可不局限于上述采用的方法，例如，可将△W设置为可自车宽度，还可不等间隔挑选。而且，在不计较计算速度的情况下，还可在所有一级触须路径的终点生成二级触须路径。
最后，确定最终执行路径。将与障碍物不存在交点的多级触须路径挑选出来，作为候选路径，得到的候选路径皆可达到规避障碍物的目的。为了确保车辆距离目标点最近，从候选路径中选择二级触须路径的终点距离目标最近的多级触须路径作为最终执行路径。如图2所示，图中加粗的线为最终执行路径。采用该方法得到的最终执行路径可有效避免陷入局部困境的情况出现，降低了人工介入次数。需说明的是，在判断二级触须路径的终点与目标之间的距离时，判断的为与车道线水平的垂直方向的距离。
装置实施例：
该实施例提供了一种基于多级触须的路径规划装置，该装置包括存储器和处理器，存储器和处理器之间直接或间接地电性连接以实现数据的传输或交互。这里的处理器可以是通用处理器，例如中央处理器CPU，也可以是其他可编程逻辑器件，例如数字信号处理器DSP。处理器用于执行存储在存储器中的指令以实现本发明的一种基于多级触须的路径规划方法。由于在方法实施例中对该方法已详细介绍，故这里不再赘述。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种基于多级触须的路径规划方法，其特征在于，包括如下步骤：
以车辆当前位置为起点，生成若干条在车道内的一级触须路径；
采集车辆前方障碍物的位置，判断障碍物是否与所有一级触须路径均存在交点：
若障碍物与所有一级触须路径均存在交点，则在一级触须路径上确定一级触须路径的终点，所述终点为障碍物与一级触须路径最上游的交点；在至少一条一级触须路径的终点的上游生成若干条在车道内的二级触须路径；一级触须路径和对应连接的一条二级触须路径构成一条多级触须路径；将与障碍物不存在交点的多级触须路径作为候选径路，从候选路径中选择最终执行路径；定义生成的路径的起始位置方向为路径的上游，目标位置方向为路径的下游。
2.根据权利要求1所述的基于多级触须的路径规划方法，其特征在于，等间距的从所有一级触须路径中挑选出至少两条一级触须路径用于生成二级触须路径。
3.根据权利要求2所述的基于多级触须的路径规划方法，其特征在于，所述等间距的距离为车辆宽度的一半。
4.根据权利要求1所述的基于多级触须的路径规划方法，其特征在于，得到候选路径后，还包括：从所有候选路径中选择二级触须路径的终点距离目标最近的多级触须路径作为最终执行路径，将得到的最终执行路径用于路径规划。
5.一种基于多级触须的路径规划装置，其特征在于，包括存储器和处理器，所述处理器用于执行存储在存储器中的指令以实现如下方法步骤：
以车辆当前位置为起点，生成若干条在车道内的一级触须路径；
采集车辆前方障碍物的位置，判断障碍物是否与所有一级触须路径均存在交点：
若障碍物与所有一级触须路径均存在交点，则在一级触须路径上确定一级触须路径的终点，所述终点为障碍物与一级触须路径最上游的交点；在至少一条一级触须路径的终点的上游生成若干条在车道内的二级触须路径；一级触须路径和对应连接的一条二级触须路径构成一条多级触须路径；将与障碍物不存在交点的多级触须路径作为候选径路，从候选路径中选择最终执行路径；定义生成的路径的起始位置方向为路径的上游，目标位置方向为路径的下游。
6.根据权利要求5所述的基于多级触须的路径规划装置，其特征在于，等间距的从所有一级触须路径中挑选出至少两条一级触须路径用于生成二级触须路径。
7.根据权利要求6所述的基于多级触须的路径规划装置，其特征在于，所述等间距的距离为车辆宽度的一半。
8.根据权利要求5所述的基于多级触须的路径规划装置，其特征在于，得到候选路径后，还包括：从所有候选路径中选择二级触须路径的终点距离目标最近的多级触须路径作为最终执行路径，将得到的最终执行路径用于路径规划。
CN201910522933.XA 2019-06-17 2019-06-17 一种基于多级触须的路径规划方法及装置 Active CN112097781B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910522933.XA CN112097781B (zh) 2019-06-17 2019-06-17 一种基于多级触须的路径规划方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910522933.XA CN112097781B (zh) 2019-06-17 2019-06-17 一种基于多级触须的路径规划方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112097781A CN112097781A (zh) 2020-12-18
CN112097781B true CN112097781B (zh) 2023-05-09

Family

ID=73748870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910522933.XA Active CN112097781B (zh) 2019-06-17 2019-06-17 一种基于多级触须的路径规划方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112097781B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114184195B (zh) * 2021-12-14 2024-04-26 广州极飞科技股份有限公司 路径搜索方法、装置、无人设备及存储介质

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101077578A (zh) * 2007-07-03 2007-11-28 北京控制工程研究所 一种基于二元环境信息的移动机器人局部路径规划方法
JP2011170843A (ja) * 2010-01-20 2011-09-01 Ihi Aerospace Co Ltd 経路生成装置と方法および経路生成装置を備える移動装置
CN103335658A (zh) * 2013-06-19 2013-10-02 华南农业大学 一种基于弧线路径生成的自主车辆避障方法
CN105509729A (zh) * 2015-11-16 2016-04-20 中国航天时代电子公司 一种基于仿生触角的机器人自主导航方法
CN105551284A (zh) * 2016-01-29 2016-05-04 武汉光庭科技有限公司 一种开放式自动驾驶系统
CN107037812A (zh) * 2017-03-31 2017-08-11 南京理工大学 一种基于仓储无人车的车辆路径规划方法
CN107672588A (zh) * 2017-08-29 2018-02-09 广州小鹏汽车科技有限公司 一种自动泊车路径障碍物碰撞检测方法、装置及系统
WO2018058442A1 (zh) * 2016-09-29 2018-04-05 深圳市大疆创新科技有限公司 路径规划的方法、装置、飞行控制系统、全方位避障系统与无人机
CN109213204A (zh) * 2018-10-15 2019-01-15 中国海洋大学 基于数据驱动的auv海底目标搜寻航行系统及方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101732902B1 (ko) * 2010-12-27 2017-05-24 삼성전자주식회사 로봇의 경로 계획 장치 및 그 방법

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101077578A (zh) * 2007-07-03 2007-11-28 北京控制工程研究所 一种基于二元环境信息的移动机器人局部路径规划方法
JP2011170843A (ja) * 2010-01-20 2011-09-01 Ihi Aerospace Co Ltd 経路生成装置と方法および経路生成装置を備える移動装置
CN103335658A (zh) * 2013-06-19 2013-10-02 华南农业大学 一种基于弧线路径生成的自主车辆避障方法
CN105509729A (zh) * 2015-11-16 2016-04-20 中国航天时代电子公司 一种基于仿生触角的机器人自主导航方法
CN105551284A (zh) * 2016-01-29 2016-05-04 武汉光庭科技有限公司 一种开放式自动驾驶系统
WO2018058442A1 (zh) * 2016-09-29 2018-04-05 深圳市大疆创新科技有限公司 路径规划的方法、装置、飞行控制系统、全方位避障系统与无人机
CN107037812A (zh) * 2017-03-31 2017-08-11 南京理工大学 一种基于仓储无人车的车辆路径规划方法
CN107672588A (zh) * 2017-08-29 2018-02-09 广州小鹏汽车科技有限公司 一种自动泊车路径障碍物碰撞检测方法、装置及系统
CN109213204A (zh) * 2018-10-15 2019-01-15 中国海洋大学 基于数据驱动的auv海底目标搜寻航行系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112097781A (zh) 2020-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108387242B (zh) 自动驾驶换道准备和执行一体化轨迹规划方法
JP7047089B2 (ja) セルラーネットワークベース運転支援方法及び交通制御ユニット
CN110077397B (zh) 一种智能车避障轨迹规划方法及装置
US11440566B2 (en) Vehicle control system
US10093314B2 (en) Course evaluation apparatus and course evaluation method
Tang et al. Modeling drivers' dynamic decision-making behavior during the phase transition period: An analytical approach based on hidden markov model theory
WO2023213018A1 (zh) 一种车辆跟驰控制方法和系统
WO2020147493A1 (zh) 车辆驾驶模式切换的处理方法、车辆及服务器
CN115179949B (zh) 车辆的压速变道控制方法、装置、设备及存储介质
CN105021202A (zh) 一种地图匹配方法及设备
JP2014501651A (ja) 車両を横方向制御するための横方向制御パラメタ設定を決定する方法および装置
CN110843789A (zh) 一种基于时序卷积网络的车辆换道意图预测方法
WO2021196041A1 (zh) 一种关键目标选取方法、装置及系统
CN112097781B (zh) 一种基于多级触须的路径规划方法及装置
KR102379060B1 (ko) 속도 궤적의 생성 방법, 장치와 저장 매체
JP6201473B2 (ja) 車両用走行制御装置
JP5663946B2 (ja) 車両走行制御装置
CN111483465B (zh) 一种扩展mpp的方法、装置、电子设备及存储介质
JP5682302B2 (ja) 走行道路推定装置、方法およびプログラム
JP2004086450A (ja) 車両用分岐路選択装置および走行制御装置
JP2012240659A (ja) 運転支援装置
JP2022175160A (ja) 他車両行動予測装置および行動予測モデル学習装置
CN114485610B (zh) 矢量地图构建方法及装置、路径规划方法及装置
CN116572994B (zh) 一种车辆速度规划方法、装置及计算机可读介质
CN112904843B (zh) 一种自动驾驶场景确定方法、装置、电子设备及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: No. 6, Yutong Road, Guancheng Hui District, Zhengzhou, Henan 450061

Applicant after: Yutong Bus Co.,Ltd.

Address before: No.1, Shibali Heyu Road, Guancheng Hui District, Zhengzhou City, Henan Province

Applicant before: ZHENGZHOU YUTONG BUS Co.,Ltd.

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant