CN112433526A - 开放区域多无人车避让方法、装置、存储介质和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种开放区域多无人车避让方法、装置、存储介质和电子设备，涉及多无人车避让技术领域。对开放区域进行栅格化处理，多车在开放区域内通行过程中，将运行轨迹进行分段，分为当前分段轨迹和下个分段轨迹。通过分段轨迹在栅格中的占用情况，更新栅格的当前服务车辆和待服务车辆队列。通过排队队列控制多车对期望占用栅格的优先通行权。有优先通行权的车辆可平滑切换轨迹通行。没有优先通行权的车辆则在当前分段轨迹执行完成后等待。实现了开放区域的多无人车避让，提高了车辆行驶的安全性。

Description

开放区域多无人车避让方法、装置、存储介质和电子设备
技术领域
本发明涉及多无人车避让技术领域，具体涉及一种开放区域多无人车避让方法、装置、存储介质和电子设备。
背景技术
无人驾驶的关键技术涉及到执行控制，环境感知，高精定位，决策规划，运营调度等众多的技术领域。当多无人驾驶车辆在一个开阔的区域内(无固定道路)行驶时，车辆在区域内的行驶方向、角度、速度和运动趋势均是未知的，多车在相同区域内运行时，很容易出现相互冲突，因此需要设计合理的调度策略来保证所有车辆的正确通行，防止相互碰撞。
现有的无人车避让方法多是基于多辆AGV进行设计。AGV所针对的地图数据均为固定的，在设计之初，AGV的可通行区域(路径点)均固定，不会随着时间的推移对地图进行更新。
因此，现有的针对AGV的多车避让的方法无法适用开放区域的多无人车场景。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种开放区域多无人车避让方法、装置、存储介质和电子设备，解决了现有的针对AGV多车避让的方法无法适用于开放区域的多无人车避让场景的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
第一方面，提供了一种开放区域多无人车避让方法，该方法包括：
基于车辆行驶的开放区域边界，将开放区域栅格化；
将车辆轨迹进行分段，得到当前分段轨迹和下个分段轨迹；
将车辆的当前分段轨迹对应的栅格作为当前占用栅格；并将当前占用栅格对应的占用状态设置为由所述车辆占用，每个栅格同时只有一个车辆占用；
将车辆的下个分段轨迹对应的栅格作为期望占用栅格，并将所述车辆加入每个期望占用栅格的待服务车辆队列末端；
车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过预设阈值时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列；
判断所述车辆是否在所有待服务车辆队列中均位于首位且期望占用栅格的占用状态为未占用，
若是，则将所述期望占用栅格的占用状态设置为由所述车辆占用，并将所述车辆从待服务车辆队列删除，更新车辆的当前分段轨迹和下个分段轨迹；
若不是，则车辆行驶完当前分段轨迹后等待，直至车辆在所有待服务车辆队列中均位于首位且期望占用栅格的占用状态为未占用。
进一步的，所述基于车辆行驶的开放区域边界，将开放区域栅格化；包括：
基于开放区域边界，构建开放区域多边形；
对所述开放区域多边形进行OBB包围盒计算，得到开放区域包围盒；并对车辆进行包围盒计算；
基于车辆尺寸设定栅格长度后，将所述开放区域包围盒进行栅格化，并筛选出开放区域内的栅格；
其中，所述栅格长度l为：
l＝max(sdmin,lv/4)
其中，sdmin为车辆之间的最小安全间距，lv为车辆的长度。
进一步的，所述将车辆轨迹进行分段，得到当前分段轨迹和下个分段轨迹；包括：
获取由若干包含经纬度、高程、速度的坐标点组成的车辆轨迹；
按分段长度对所述车辆轨迹进行分段，得到当前分段轨迹和下个分段轨迹；
所述车辆轨迹的分段长度为：
lsection＝v2/a
其中，v表示车辆的最大运行速度，a表示车辆的最大减速度。
进一步的，所述车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过预设阈值时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列，包括：
车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过0.5时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列。
第二方面，一种开放区域多无人车避让装置，包括：
栅格化模块，用于获取车辆行驶的开放区域边界，并将开放区域栅格化；
车辆分段轨迹模块，用于将车辆轨迹进行分段，得到当前分段轨迹和下个分段轨迹；
当前占用栅格管理模块，用于将车辆的当前分段轨迹对应的栅格作为当前占用栅格；并将当前占用栅格对应的占用状态设置为由所述车辆占用，每个栅格同时只有一个车辆占用；
期望占用栅格管理模块，用于将车辆的下个分段轨迹对应的栅格作为期望占用栅格，并将所述车辆加入每个期望占用栅格的待服务车辆队列末端；
避让执行模块，用于车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过预设阈值时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列，并判断所述车辆是否在所有待服务车辆队列中均位于首位且期望占用栅格的占用状态为未占用；
若是，则令当前占用栅格管理模块，将所述期望占用栅格的占用状态设置为由所述车辆占用，并令期望占用栅格管理模块将所述车辆从待服务车辆队列删除，令车辆分段轨迹模块更新车辆的当前分段轨迹和下个分段轨迹；
若不是，则车辆行驶完当前分段轨迹后等待，直至车辆在所有待服务车辆队列中均位于首位且期望占用栅格的占用状态为未占用。
进一步的，所述栅格化模块将开放区域栅格化的具体步骤包括：
基于开放区域边界，构建开放区域多边形；
对所述开放区域多边形进行OBB包围盒计算，得到开放区域包围盒；并对车辆进行包围盒计算；
基于车辆尺寸设定栅格长度后，将所述开放区域包围盒进行栅格化，并筛选出开放区域内的栅格；
其中，所述栅格长度l为：
l＝max(sdmin,lv/4)
其中，sdmin为车辆之间的最小安全间距，lv为车辆的长度。
进一步的，所述车辆分段轨迹模块将车辆轨迹进行分段的具体步骤包括：
获取由若干包含经纬度、高程、速度的坐标点组成的车辆轨迹；
按分段长度对所述车辆轨迹进行分段，得到当前分段轨迹和下个分段轨迹；
所述车辆轨迹的分段长度为：
lsection＝v2/a
其中，v表示车辆的最大运行速度，a表示车辆的最大减速度。
进一步的，所述车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过预设阈值时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列，包括：
车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过0.5时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列。
第三方面，提供了一种存储介质，其存储用于开放区域多无人车避让的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如下方法：
基于车辆行驶的开放区域边界，将开放区域栅格化；
将车辆轨迹进行分段，得到当前分段轨迹和下个分段轨迹；
将车辆的当前分段轨迹对应的栅格作为当前占用栅格；并将当前占用栅格对应的占用状态设置为由所述车辆占用，每个栅格同时只有一个车辆占用；
将车辆的下个分段轨迹对应的栅格作为期望占用栅格，并将所述车辆加入每个期望占用栅格的待服务车辆队列末端；
车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过预设阈值时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列；
判断所述车辆是否在所有待服务车辆队列中均位于首位且期望占用栅格的占用状态为未占用，
若是，则将所述期望占用栅格的占用状态设置为由所述车辆占用，并将所述车辆从待服务车辆队列删除，更新车辆的当前分段轨迹和下个分段轨迹；
若不是，则车辆行驶完当前分段轨迹后等待，直至车辆在所有待服务车辆队列中均位于首位且期望占用栅格的占用状态为未占用。
进一步的，所述基于车辆行驶的开放区域边界，将开放区域栅格化；包括：
基于开放区域边界，构建开放区域多边形；
对所述开放区域多边形进行OBB包围盒计算，得到开放区域包围盒；并对车辆进行包围盒计算；
基于车辆尺寸设定栅格长度后，将所述开放区域包围盒进行栅格化，并筛选出开放区域内的栅格；
其中，所述栅格长度l为：
l＝max(sdmin,lv/4)
其中，sdmin为车辆之间的最小安全间距，lv为车辆的长度。
进一步的，所述将车辆轨迹进行分段，得到当前分段轨迹和下个分段轨迹；包括：
获取由若干包含经纬度、高程、速度的坐标点组成的车辆轨迹；
按分段长度对所述车辆轨迹进行分段，得到当前分段轨迹和下个分段轨迹；
所述车辆轨迹的分段长度为：
lsection＝v2/a
其中，v表示车辆的最大运行速度，a表示车辆的最大减速度。
进一步的，所述车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过预设阈值时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列，包括：
车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过0.5时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列。
第四方面，提供了一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器；以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行如下方法：
基于车辆行驶的开放区域边界，将开放区域栅格化；
将车辆轨迹进行分段，得到当前分段轨迹和下个分段轨迹；
将车辆的当前分段轨迹对应的栅格作为当前占用栅格；并将当前占用栅格对应的占用状态设置为由所述车辆占用，每个栅格同时只有一个车辆占用；
将车辆的下个分段轨迹对应的栅格作为期望占用栅格，并将所述车辆加入每个期望占用栅格的待服务车辆队列末端；
车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过预设阈值时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列；
判断所述车辆是否在所有待服务车辆队列中均位于首位且期望占用栅格的占用状态为未占用，
若是，则将所述期望占用栅格的占用状态设置为由所述车辆占用，并将所述车辆从待服务车辆队列删除，更新车辆的当前分段轨迹和下个分段轨迹；
若不是，则车辆行驶完当前分段轨迹后等待，直至车辆在所有待服务车辆队列中均位于首位且期望占用栅格的占用状态为未占用。
进一步的，所述基于车辆行驶的开放区域边界，将开放区域栅格化；包括：
基于开放区域边界，构建开放区域多边形；
对所述开放区域多边形进行OBB包围盒计算，得到开放区域包围盒；并对车辆进行包围盒计算；
基于车辆尺寸设定栅格长度后，将所述开放区域包围盒进行栅格化，并筛选出开放区域内的栅格；
其中，所述栅格长度l为：
l＝max(sdmin,lv/4)
其中，sdmin为车辆之间的最小安全间距，lv为车辆的长度。
进一步的，所述将车辆轨迹进行分段，得到当前分段轨迹和下个分段轨迹；包括：
获取由若干包含经纬度、高程、速度的坐标点组成的车辆轨迹；
按分段长度对所述车辆轨迹进行分段，得到当前分段轨迹和下个分段轨迹；
所述车辆轨迹的分段长度为：
lsection＝v2/a
其中，v表示车辆的最大运行速度，a表示车辆的最大减速度。
进一步的，所述车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过预设阈值时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列，包括：
车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过0.5时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列。
(三)有益效果
本发明提供了一种开放区域多无人车避让方法、装置、存储介质和电子设备。与现有技术相比，具备以下有益效果：
本发明对开放区域进行栅格化处理，多车在开放区域内通行过程中，将运行轨迹进行分段，分为当前分段轨迹和下个分段轨迹。通过分段轨迹在栅格中的占用情况，更新栅格的当前服务车辆和待服务车辆队列。通过排队队列控制多车对期望占用栅格的优先通行权。有优先通行权的车辆可平滑切换轨迹通行。没有优先通行权的车辆则在当前分段轨迹执行完成后等待。实现了开放区域的多无人车避让，提高了车辆行驶的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的流程图；
图2为本发明实施例的开放区域包围盒示意图；
图3为本发明实施例的栅格化的开放区域的示意图；
图4为本发明实施例的车辆轨迹分段的示意图；
图5为本发明实施例的当前占用栅格和期望占用栅格的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请实施例通过提供一种开放区域多无人车避让方法、装置、存储介质和电子设备，解决了现有的针对AGV多车避让的方法无法适用于开放区域的多无人车避让场景的问题。
本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：对开放区域进行栅格化处理，多车在开放区域内通行过程中，将运行轨迹进行分段，分为当前分段轨迹和下个分段轨迹。通过分段轨迹在栅格中的占用情况，更新栅格的当前服务车辆和待服务车辆队列。通过排队队列控制多车对期望占用栅格的优先通行权。有优先通行权的车辆可平滑切换轨迹通行。没有优先通行权的车辆则在当前分段轨迹执行完成后等待。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例1：
如图1所示，本发明提供了一种开放区域多无人车避让方法，该方法包括：
基于车辆行驶的开放区域边界，将开放区域栅格化；
将车辆轨迹进行分段，得到当前分段轨迹和下个分段轨迹；
将车辆的当前分段轨迹对应的栅格作为当前占用栅格；并将当前占用栅格对应的占用状态设置为由所述车辆占用，每个栅格同时只有一个车辆占用；
将车辆的下个分段轨迹对应的栅格作为期望占用栅格，并将所述车辆加入每个期望占用栅格的待服务车辆队列末端；
车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过预设阈值时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列；
判断所述车辆是否在所有待服务车辆队列中均位于首位且期望占用栅格的占用状态为未占用，
若是，则将所述期望占用栅格的占用状态设置为由所述车辆占用，并将所述车辆从待服务车辆队列删除，更新车辆的当前分段轨迹和下个分段轨迹；
若不是，则车辆行驶完当前分段轨迹后等待，直至车辆在所有待服务车辆队列中均位于首位且期望占用栅格的占用状态为未占用。
本实施例的有益效果为：
对开放区域进行栅格化处理，多车在开放区域内通行过程中，将运行轨迹进行分段，分为当前分段轨迹和下个分段轨迹。通过分段轨迹在栅格中的占用情况，更新栅格的当前服务车辆和待服务车辆队列。通过排队队列控制多车对期望占用栅格的优先通行权。有优先通行权的车辆可平滑切换轨迹通行。没有优先通行权的车辆则在当前分段轨迹执行完成后等待。实现了开放区域的多无人车避让，提高了车辆行驶的安全性。
下面对本发明实施例的实现过程进行详细说明：
S1、基于车辆行驶的开放区域边界，将开放区域栅格化，具体包括如下步骤：
S11、基于开放区域边界，构建开放区域多边形；
S12、如图2所示，对所述开放区域多边形进行OBB包围盒计算，还可将OBB包围盒进行角度偏移，使得开放区域包围盒整体水平，便于进行开放区域包围盒的栅格化，得到含有角度偏移的开放区域包围盒；并对车辆进行包围盒计算。
利用现有的算法计算车辆包围盒，考虑合理的包围盒外扩(安全间距范围)，比如车辆的实际包围盒为3米宽8米长的长方形，考虑前后左右各2米的安全间距后，取7米宽12米长的长方形作为最终的车辆包围盒。
S13、如图3所示，基于车辆尺寸设定栅格长度后，将所述开放区域包围盒进行栅格化，并筛选出开放区域内的栅格；
栅格化后的开放区域包围盒中，栅格与原开放区域有三种关系，这里称之为INNERSPACE、INTERSECTION和OUTSPACE，分别用于表示栅格与开放区域的关系为在开放区域内、与开放区域边界相交和在开放区域外。使用过程中，只考虑开放区域内的栅格(INNERSPACE)。
开放区域包围盒栅格化前，需要确认栅格的大小，开放区域包围盒设置过大，将导致空间利用率不足；开放区域包围盒设置过小，将导致计算复杂性增加。实际操作中，栅格的大小可与车辆的尺寸关联，所述栅格长度l为：
l＝max(sdmin,lv/4)
其中，sdmin为车辆之间的最小安全间距，lv为车辆的长度。
上述公式的含义为栅格的长度一般取最小安全间距与四分之一倍车辆长度之间的最大值。
确定好开放区域包围盒后，下一步需要对车辆的轨迹进行分段。无人驾驶车辆在开放空间运行时，车辆的轨迹由若干的坐标点组成(经纬度、高程、速度)。为了防止多个车辆在同一个开放区域内出现轨迹的时间或者空间交叠，而导致车辆相互碰撞，车辆进入开放区域后，采用分段放行策略。
S2、如图4所示，将车辆轨迹进行分段，得到当前分段轨迹和下个分段轨迹。
分段轨迹策略按照车辆的最大运行速度及最大减速进行切分，一般按照以最大减速度从最大运行速度减速至零的时间内，车辆运行距离的两倍作为分段长度，数学表达式为：
lsection＝v2/a
其中，v表示车辆的最大运行速度，a表示车辆的最大减速度。如图4所示，按照分段长度值，将车辆的全局路径进行切分，取分段长度范围内的一部分路径点进行下发。
每次只需要计算分段轨迹和下一个分段轨迹即可。因为下一个分段轨迹之后的部分可能会由于避让、绕行等导致轨迹可信度降低，同时还会增加计算的复杂性。另外，车辆的轨迹是全局路径轨迹提前规划好的，是已知轨迹，但是实际车辆行驶过程中会由于种种原因不完全按照车辆轨迹指定的角度、速度行驶，但是必须保证在一定范围内(在车辆开放区域包围盒安全间距范围内)，脱离这个范围后，车辆会自动上报执行轨迹失败，从而重新规划新的轨迹下发至车辆重新执行。此时，车辆的占用栅格和下一个分段占用栅格也将随之更新。
S3、将车辆的当前分段轨迹对应的栅格作为当前占用栅格；并将当前占用栅格对应的占用状态设置为由所述车辆占用，每个栅格同时只有一个车辆占用；将车辆的下个分段轨迹对应的栅格作为期望占用栅格，并将所述车辆加入每个期望占用栅格的待服务车辆队列末端。
如图5所示，具体为：获取到车辆的分段轨迹后，考虑车辆包围盒(图5中的虚线矩形框)的中心在上述轨迹点上移动，每次移动时车辆包围盒会与栅格地图上的栅格相交，取车辆包围盒在分段轨迹上的所有相交栅格作为占用栅格或期望占用栅格。将开放空间的每一个栅格定义为服务端(server)，将每一个车辆定义为客户(client)，服务端的容量设置为1，即每个栅格同时只允许一个车辆占用(防止冲突)。每个服务端还能够设置一个待服务车辆队列，用于存储期望占用栅格的车辆队列。
获取车辆当前占用栅格，将栅格的当前占用客户设置为当前车辆；
获取车辆的期望占用栅格，将当前车辆加入待服务车辆队列末端。
S4、车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过预设阈值时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列；预设阈值为0.5，即车辆按照当前分段轨迹运行，运行至超过当前轨迹段长度的一半后，获取期望占用栅格的待服务车辆队列。
S5、判断所述车辆是否在所有待服务车辆队列中均位于首位且期望占用栅格的占用状态为未占用，即判断该车辆是否具有优先通行权。
若是，则将所述期望占用栅格的占用状态设置为由所述车辆占用，并将所述车辆从待服务车辆队列删除，更新车辆的当前分段轨迹和下个分段轨迹；车辆可驶入下个分段轨迹。
若不是，则车辆行驶完当前分段轨迹后等待，直至车辆在所有待服务车辆队列中均位于首位且期望占用栅格的占用状态为未占用，才可驶入下个分段轨迹。
上述方法中，采用分段长度需要取两倍减速距离和车辆运行至超过当前分段轨迹的一半以后就开始进行下一段分段轨迹的切换，主要目的是保证在没有其他车辆占用该车辆的期望行驶轨迹时，保证车辆运行过程中的轨迹平稳切换，以及保证在无法切换至期望轨迹时，车辆能够在当前分段轨迹内停车。
同时，车辆在运行过程，如果出现掉线情况，车辆将无法更新当前位置，利用上述方法可保证车辆一定在当前占用栅格内的某个位置，这些位置对应的栅格不会被释放，从而其他车辆不会在这些栅格上通行，车辆具有离线安全的特性。
实施例2
提供了一种开放区域多无人车避让装置，包括：
栅格化模块，用于获取车辆行驶的开放区域边界，并将开放区域栅格化；
车辆分段轨迹模块，用于将车辆轨迹进行分段，得到当前分段轨迹和下个分段轨迹；
当前占用栅格管理模块，用于将车辆的当前分段轨迹对应的栅格作为当前占用栅格；并将当前占用栅格对应的占用状态设置为由所述车辆占用，每个栅格同时只有一个车辆占用；
期望占用栅格管理模块，用于将车辆的下个分段轨迹对应的栅格作为期望占用栅格，并将所述车辆加入每个期望占用栅格的待服务车辆队列末端；
避让执行模块，用于车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过预设阈值时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列，并判断所述车辆是否在所有待服务车辆队列中均位于首位且期望占用栅格的占用状态为未占用；
若是，则令当前占用栅格管理模块，将所述期望占用栅格的占用状态设置为由所述车辆占用，并令期望占用栅格管理模块将所述车辆从待服务车辆队列删除，令车辆分段轨迹模块更新车辆的当前分段轨迹和下个分段轨迹；
若不是，则车辆行驶完当前分段轨迹后等待，直至车辆在所有待服务车辆队列中均位于首位且期望占用栅格的占用状态为未占用。
进一步的，所述栅格化模块将开放区域栅格化的具体步骤包括：
基于开放区域边界，构建开放区域多边形；
对所述开放区域多边形进行OBB包围盒计算，得到含有角度偏移的开放区域包围盒；并对车辆进行包围盒计算；
基于车辆尺寸设定栅格长度后，将所述开放区域包围盒进行栅格化，并筛选出开放区域内的栅格；
其中，所述栅格长度l为：
l＝max(sdmin,lv/4)
其中，sdmin为车辆之间的最小安全间距，lv为车辆的长度。
进一步的，所述车辆分段轨迹模块将车辆轨迹进行分段的具体步骤包括：
获取由若干包含经纬度、高程、速度的坐标点组成的车辆轨迹；
按分段长度对所述车辆轨迹进行分段，得到当前分段轨迹和下个分段轨迹；
所述车辆轨迹的分段长度为：
lsection＝v2/a
其中，v表示车辆的最大运行速度，a表示车辆的最大减速度。
进一步的，所述车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过预设阈值时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列，包括：
车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过0.5时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列。
实施例3
提供了一种存储介质，其存储用于开放区域多无人车避让的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如下方法：
基于车辆行驶的开放区域边界，将开放区域栅格化；
将车辆轨迹进行分段，得到当前分段轨迹和下个分段轨迹；
将车辆的当前分段轨迹对应的栅格作为当前占用栅格；并将当前占用栅格对应的占用状态设置为由所述车辆占用，每个栅格同时只有一个车辆占用；
将车辆的下个分段轨迹对应的栅格作为期望占用栅格，并将所述车辆加入每个期望占用栅格的待服务车辆队列末端；
车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过预设阈值时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列；
判断所述车辆是否在所有待服务车辆队列中均位于首位且期望占用栅格的占用状态为未占用，
若是，则将所述期望占用栅格的占用状态设置为由所述车辆占用，并将所述车辆从待服务车辆队列删除，更新车辆的当前分段轨迹和下个分段轨迹；
若不是，则车辆行驶完当前分段轨迹后等待，直至车辆在所有待服务车辆队列中均位于首位且期望占用栅格的占用状态为未占用。
进一步的，所述基于车辆行驶的开放区域边界，将开放区域栅格化；包括：
基于开放区域边界，构建开放区域多边形；
对所述开放区域多边形进行OBB包围盒计算，得到含有角度偏移的开放区域包围盒；并对车辆进行包围盒计算；
基于车辆尺寸设定栅格长度后，将所述开放区域包围盒进行栅格化，并筛选出开放区域内的栅格；
其中，所述栅格长度l为：
l＝max(sdmin,lv/4)
其中，sdmin为车辆之间的最小安全间距，lv为车辆的长度。
进一步的，所述将车辆轨迹进行分段，得到当前分段轨迹和下个分段轨迹；包括：
获取由若干包含经纬度、高程、速度的坐标点组成的车辆轨迹；
按分段长度对所述车辆轨迹进行分段，得到当前分段轨迹和下个分段轨迹；
所述车辆轨迹的分段长度为：
lsection＝v2/a
其中，v表示车辆的最大运行速度，a表示车辆的最大减速度。
进一步的，所述车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过预设阈值时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列，包括：
车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过0.5时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列。
实施例4
提供了一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器；以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行如下方法：
基于车辆行驶的开放区域边界，将开放区域栅格化；
将车辆轨迹进行分段，得到当前分段轨迹和下个分段轨迹；
将车辆的当前分段轨迹对应的栅格作为当前占用栅格；并将当前占用栅格对应的占用状态设置为由所述车辆占用，每个栅格同时只有一个车辆占用；
将车辆的下个分段轨迹对应的栅格作为期望占用栅格，并将所述车辆加入每个期望占用栅格的待服务车辆队列末端；
车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过预设阈值时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列；
判断所述车辆是否在所有待服务车辆队列中均位于首位且期望占用栅格的占用状态为未占用，
若是，则将所述期望占用栅格的占用状态设置为由所述车辆占用，并将所述车辆从待服务车辆队列删除，更新车辆的当前分段轨迹和下个分段轨迹；
若不是，则车辆行驶完当前分段轨迹后等待，直至车辆在所有待服务车辆队列中均位于首位且期望占用栅格的占用状态为未占用。
进一步的，所述基于车辆行驶的开放区域边界，将开放区域栅格化；包括：
基于开放区域边界，构建开放区域多边形；
对所述开放区域多边形进行OBB包围盒计算，得到含有角度偏移的开放区域包围盒；并对车辆进行包围盒计算；
基于车辆尺寸设定栅格长度后，将所述开放区域包围盒进行栅格化，并筛选出开放区域内的栅格；
其中，所述栅格长度l为：
l＝max(sdmin,lv/4)
其中，sdmin为车辆之间的最小安全间距，lv为车辆的长度。
进一步的，所述将车辆轨迹进行分段，得到当前分段轨迹和下个分段轨迹；包括：
获取由若干包含经纬度、高程、速度的坐标点组成的车辆轨迹；
按分段长度对所述车辆轨迹进行分段，得到当前分段轨迹和下个分段轨迹；
所述车辆轨迹的分段长度为：
lsection＝v2/a
其中，v表示车辆的最大运行速度，a表示车辆的最大减速度。
进一步的，所述车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过预设阈值时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列，包括：
车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过0.5时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列。
可理解的是，本发明实施例提供的开放区域多无人车避让装置、存储介质、电子设备与上述开放区域多无人车避让方法相对应，其有关内容的解释、举例、有益效果等部分可以参考开放区域多无人车避让方法中的相应内容，此处不再赘述。
综上所述，与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
①对开放区域进行栅格化处理，多车在开放区域内通行过程中，将运行轨迹进行分段，分为当前分段轨迹和下个分段轨迹。通过分段轨迹在栅格中的占用情况，更新栅格的当前服务车辆和待服务车辆队列。通过排队队列控制多车对期望占用栅格的优先通行权。有优先通行权的车辆可平滑切换轨迹通行。没有优先通行权的车辆则在当前分段轨迹执行完成后等待。实现了开放区域的多无人车避让，提高了车辆行驶的安全性。
②上述方法中，采用分段长度需要取两倍减速距离和车辆运行至超过当前分段轨迹的一半以后就开始进行下一段分段轨迹的切换，主要目的是保证在没有其他车辆占用该车辆的期望行驶轨迹时，保证车辆运行过程中的轨迹平稳切换，以及保证在无法切换至期望轨迹时，车辆能够在当前分段轨迹内停车。
③同时，车辆在运行过程，如果出现掉线情况，车辆将无法更新当前位置，利用上述方法可保证车辆一定在当前占用栅格内的某个位置，这些位置对应的栅格不会被释放，从而其他车辆不会在这些栅格上通行，车辆具有离线安全的特性。
需要说明的是，通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种开放区域多无人车避让方法，其特征在于，该方法包括：
基于车辆行驶的开放区域边界，将开放区域栅格化；
将车辆轨迹进行分段，得到当前分段轨迹和下个分段轨迹；
将车辆的当前分段轨迹对应的栅格作为当前占用栅格；并将当前占用栅格对应的占用状态设置为由所述车辆占用，每个栅格同时只有一个车辆占用；
将车辆的下个分段轨迹对应的栅格作为期望占用栅格，并将所述车辆加入每个期望占用栅格的待服务车辆队列末端；
车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过预设阈值时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列；
判断所述车辆是否在所有待服务车辆队列中均位于首位且期望占用栅格的占用状态为未占用，
若是，则将所述期望占用栅格的占用状态设置为由所述车辆占用，并将所述车辆从待服务车辆队列删除，更新车辆的当前分段轨迹和下个分段轨迹；
若不是，则车辆行驶完当前分段轨迹后等待，直至车辆在所有待服务车辆队列中均位于首位且期望占用栅格的占用状态为未占用。
2.如权利要求1所述的一种开放区域多无人车避让方法，其特征在于，所述基于车辆行驶的开放区域边界，将开放区域栅格化；包括：
基于开放区域边界，构建开放区域多边形；
对所述开放区域多边形进行OBB包围盒计算，得到开放区域包围盒；并对车辆进行包围盒计算；
基于车辆尺寸设定栅格长度后，将所述开放区域包围盒进行栅格化，并筛选出开放区域内的栅格；
其中，所述栅格长度l为：
l＝max(sdmin,lv/4)
其中，sdmin为车辆之间的最小安全间距，lv为车辆的长度。
3.如权利要求1所述的一种开放区域多无人车避让方法，其特征在于，所述将车辆轨迹进行分段，得到当前分段轨迹和下个分段轨迹；包括：
获取由若干包含经纬度、高程、速度的坐标点组成的车辆轨迹；
按分段长度对所述车辆轨迹进行分段，得到当前分段轨迹和下个分段轨迹；
所述车辆轨迹的分段长度为：
lsection＝v2/a
其中，v表示车辆的最大运行速度，a表示车辆的最大减速度。
4.如权利要求3所述的一种开放区域多无人车避让方法，其特征在于，所述车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过预设阈值时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列，包括：
车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过0.5时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列。
5.一种开放区域多无人车避让装置，其特征在于，包括：
栅格化模块，用于获取车辆行驶的开放区域边界，并将开放区域栅格化；
车辆分段轨迹模块，用于将车辆轨迹进行分段，得到当前分段轨迹和下个分段轨迹；
当前占用栅格管理模块，用于将车辆的当前分段轨迹对应的栅格作为当前占用栅格；并将当前占用栅格对应的占用状态设置为由所述车辆占用，每个栅格同时只有一个车辆占用；
期望占用栅格管理模块，用于将车辆的下个分段轨迹对应的栅格作为期望占用栅格，并将所述车辆加入每个期望占用栅格的待服务车辆队列末端；
避让执行模块，用于车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过预设阈值时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列，并判断所述车辆是否在所有待服务车辆队列中均位于首位且期望占用栅格的占用状态为未占用；
若是，则令当前占用栅格管理模块，将所述期望占用栅格的占用状态设置为由所述车辆占用，并令期望占用栅格管理模块将所述车辆从待服务车辆队列删除，令车辆分段轨迹模块更新车辆的当前分段轨迹和下个分段轨迹；
若不是，则车辆行驶完当前分段轨迹后等待，直至车辆在所有待服务车辆队列中均位于首位且期望占用栅格的占用状态为未占用。
6.如权利要求5所述的一种开放区域多无人车避让装置，其特征在于，所述栅格化模块将开放区域栅格化的具体步骤包括：
基于开放区域边界，构建开放区域多边形；
对所述开放区域多边形进行OBB包围盒计算，得到开放区域包围盒；并对车辆进行包围盒计算；
基于车辆尺寸设定栅格长度后，将所述开放区域包围盒进行栅格化，并筛选出开放区域内的栅格；
其中，所述栅格长度l为：
l＝max(sdmin,lv/4)
其中，sdmin为车辆之间的最小安全间距，lv为车辆的长度。
7.如权利要求5所述的一种开放区域多无人车避让装置，其特征在于，所述车辆分段轨迹模块将车辆轨迹进行分段的具体步骤包括：
获取由若干包含经纬度、高程、速度的坐标点组成的车辆轨迹；
按分段长度对所述车辆轨迹进行分段，得到当前分段轨迹和下个分段轨迹；
所述车辆轨迹的分段长度为：
lsection＝v2/a
其中，v表示车辆的最大运行速度，a表示车辆的最大减速度。
8.如权利要求7所述的开放区域多无人车避让装置，其特征在于，所述车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过预设阈值时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列，包括：
车辆在当前分段轨迹的行驶长度与当前分段轨迹长度之比超过0.5时，获取所有期望占用栅格的待服务车辆队列。
9.一种存储介质，其特征在于，其存储用于开放区域多无人车避让的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1-4任一项所述的开放区域多无人车避让方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器；以及
一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行如权利要求1-4任一项所述的开放区域多无人车避让方法。
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