CN113815647B - 一种车辆速度规划方法、装置、设备和介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆速度规划方法、装置、设备和介质，方法包括：根据获取到的多个障碍物信息和车辆初始速度规划结果，选取避让障碍物信息构建避让障碍物信息集合，剩余信息构建待定障碍物信息集合；基于避让障碍物信息集合更新车辆初始速度规划结果，得到中间速度规划结果；通过迭代循环的方式，根据中间速度规划结果和待定障碍物信息集合，从中筛选新的避让障碍物信息，直至不存在新的避让障碍物信息；采用剩余待定障碍物信息构建可超车障碍物信息集合，并结合避让障碍物信息集合对中间速度规划结果进行更新，得到目标速度规划结果，通过对障碍物信息的迭代决策，实现对车辆行驶速度的更优规划。
Description
技术领域
本发明涉及速度规划技术领域，尤其涉及一种车辆速度规划方法、装置、设备和介质。
背景技术
随着自动驾驶技术的飞速发展，其应用领域也在不断扩宽，从乘用车，扫地车，矿车到货车等都在逐渐应用自动驾驶技术。在实际车辆自动驾驶过程中，行人和机动车汇集交互的十字路口区域往往是自动驾驶决策的难点之一。不同的车辆对该场景的交互执行方式也不同，因此在决策方面需要不同的算法模型来匹配不同类型的交通工具。
在目前主流的算法框架中，通常是通过在提取行驶路径后，确定参与交互的障碍物并以此建立速度-时间关系图，通过先执行速度决策然后进行速度规划的方式进行路径规划；或是直接将应对所有障碍物的决策同时输出后再进行速度规划。
但由于交通工具类型的不同，决策算法与规划算法可能出现不匹配等问题，后续也就无法得到最优的速度规划，而如果将所有决策可能都输出到规划，又会造成计算量大大增高，速度规划效率降低。
发明内容
本发明提供了一种车辆速度规划方法、装置、设备和介质，解决了现有方案难以匹配最优的决策算法和规划算法，容易导致决策数量较多，速度规划效率降低的技术问题。
本发明第一方面提供的一种车辆速度规划方法，包括：
获取多个障碍物信息和车辆初始速度规划结果；
根据多个所述障碍物信息和所述车辆初始速度规划结果，从多个所述障碍物信息选取避让障碍物信息构建避让障碍物信息集合，并采用剩余的障碍物信息构建待定障碍物信息集合；
基于所述避让障碍物信息集合对所述车辆初始速度规划结果进行更新，得到中间速度规划结果；
根据所述中间速度规划结果和所述待定障碍物信息集合，判断所述待定障碍物信息集合内是否存在新的避让障碍物信息；
若存在，则将所述新的避让障碍物信息加入至所述避让障碍物信息集合，采用剩余的待定障碍物信息构建新的待定障碍物信息集合，将所述中间速度规划结果确定为新的车辆初始速度规划结果，跳转执行所述基于所述避让障碍物信息集合对所述车辆初始速度规划结果进行更新，得到中间速度规划结果的步骤；
若不存在，则采用剩余的待定障碍物信息构建可超车障碍物信息集合；
根据所述避让障碍物信息集合和所述可超车障碍物信息集合对所述中间速度规划结果进行更新，得到目标速度规划结果。
可选地，所述障碍物信息包括障碍物速度和障碍物位置；所述根据多个所述障碍物信息和所述车辆初始速度规划结果，从多个所述障碍物信息选取避让障碍物信息构建避让障碍物信息集合，并采用剩余的障碍物信息构建待定障碍物信息集合的步骤，包括：
基于所述障碍物速度和所述障碍物位置，确定对应的相遇区域；
根据所述车辆初始速度规划结果与所述相遇区域的相交情况，从多个所述障碍物信息选取避让障碍物信息；
采用所述避让障碍物信息构建避让障碍物信息集合，并采用除所述避让障碍物信息之外剩余的障碍物信息，构建待定障碍物信息集合。
可选地，所述根据所述车辆初始速度规划结果与所述相遇区域的相交情况，从多个所述障碍物信息选取避让障碍物信息的步骤，包括：
若所述车辆初始速度规划结果处于所述相遇区域的下方，则将所述障碍物信息确定为避让障碍物信息；
若所述车辆初始速度规划结果与所述相遇区域相交，则根据获取的相交点信息、当前车辆速度信息和障碍物速度信息，计算当前减速度差值；
若所述当前减速度差值小于预设的避让阈值，则将所述障碍物信息确定为避让障碍物信息。
可选地，所述相交点信息包括车辆相交时间、障碍物相交时间和相交距离；所述根据获取的相交点信息、当前车辆速度信息和障碍物速度信息，计算当前减速度差值的步骤，包括：
采用所述车辆相交时间、所述相交距离和所述当前车辆速度信息，计算车辆减速度；
采用所述障碍物相交时间、所述相交距离和所述当前障碍物速度信息，计算障碍物减速度；
计算所述障碍物减速度与所述车辆减速度的差值，得到当前减速度差值。
可选地，所述基于所述避让障碍物信息集合对所述车辆初始速度规划结果进行更新，得到中间速度规划结果的步骤，包括：
将所述避让障碍物信息集合内的避让障碍物信息输入至预设的速度规划模型；
通过所述速度规划模型按照所述避让障碍物信息所处位置对所述车辆初始速度规划结果进行修正，得到中间速度规划结果。
可选地，所述根据所述避让障碍物信息集合和所述可超车障碍物信息集合对所述中间速度规划结果进行更新，得到目标速度规划结果的步骤，包括：
从所述避让障碍物信息集合中获取避让障碍物信息，从所述可超车障碍物信息集合中获取可超车障碍物信息；
将所述避让障碍物信息和所述可超车障碍物信息输入至预设的速度规划模型；
通过所述速度规划模型按照所述避让障碍物信息所处位置和所述可超车障碍物信息所处位置对所述中间速度规划结果进行修正，得到目标速度规划结果。
可选地，所述方法还包括：
获取当前车辆的车辆类型；
基于所述车辆类型和预设的参数调整关系表，对所述速度规划模型进行模型参数调整，得到新的速度规划模型。
可选地，在所述实时获取多个障碍物信息和车辆初始速度规划结果的步骤之前，还包括：
获取车辆规划轨迹；
若在所述车辆规划轨迹上存在障碍物，则将所述障碍物对应的更新障碍物信息确定为避让障碍物信息。
可选地，所述中间速度规划结果还包括对应的速度规划上限；
所述目标速度规划结果在所述车辆规划轨迹上各个位置对应的目标速度均小于或等于所述速度规划上限。
本发明第二方面提供了一种车辆速度规划装置，包括：
初始信息获取模块，用于获取多个障碍物信息和车辆初始速度规划结果；
第一障碍物信息筛选模块，用于根据多个所述障碍物信息和所述车辆初始速度规划结果，从多个所述障碍物信息选取避让障碍物信息构建避让障碍物信息集合，并采用剩余的障碍物信息构建待定障碍物信息集合；
第一速度规划更新模块，用于基于所述避让障碍物信息集合对所述车辆初始速度规划结果进行更新，得到中间速度规划结果；
第二障碍物信息筛选模块，用于根据所述中间速度规划结果和所述待定障碍物信息集合，判断所述待定障碍物信息集合内是否存在新的避让障碍物信息；
循环更新模块，用于若存在，则将所述新的避让障碍物信息加入至所述避让障碍物信息集合，采用剩余的待定障碍物信息构建新的待定障碍物信息集合，将所述中间速度规划结果确定为新的车辆初始速度规划结果，跳转执行所述基于所述避让障碍物信息集合对所述车辆初始速度规划结果进行更新，得到中间速度规划结果的步骤；
可超车障碍物信息确定模块，用于若不存在，则将剩余的待定障碍物信息确定为可超车障碍物信息；
第二速度规划更新模块，用于根据所述避让障碍物信息和所述可超车障碍物信息对所述中间速度规划结果进行更新，得到目标速度规划结果。
本发明第三方面还提供了一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如本发明第一方面任一项所述的车辆速度规划方法的步骤。
本发明第四方面还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如本发明第一方面任一项所述的车辆速度规划方法。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
通过实时获取多个障碍物信息和车辆初始速度规划结果，并基于上述获取的数据对障碍物信息进行筛选，从中选取需要自动驾驶车辆避让的避让障碍物信息构建避让障碍物信息集合，同时将剩余的障碍物信息构建待定障碍物信息集合，基于筛选到的避让障碍物信息对车辆初始速度规划结果进行更新优化，得到中间速度规划结果；同时依据待定障碍物信息集合和中间速度规划结果的相互影响，判断待定障碍物信息集合中是否存在新的避让障碍物信息，若是存在，则将新的避让障碍物信息加入至避让障碍物信息集合，同时将剩余的待定障碍物信息构建新的待定障碍物信息集合，并将中间速度规划结果确定为新的车辆初始速度规划结果，再次对待定障碍物信息集合进行筛选，直至其中不存在新的避让障碍物信息，将其中剩余的待定障碍物信息归类为可超车障碍物信息集合，最后以避让障碍物信息集合和可超车障碍物信息集合对当前时刻的中间速度规划结果进行更新，得到目标速度规划结果，解决了现有方案难以匹配最优的决策算法和规划算法，容易导致决策数量较多，速度规划效率降低的技术问题，通过对障碍物信息的迭代决策，对障碍物类别进行更为准确的决策，从而实现最优速度规划。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种车辆速度规划方法的步骤流程图；
图2为本发明实施例二提供的一种车辆速度规划方法的步骤流程图；
图3为本发明实施例二提供的一种车辆速度规划区域与相遇区域的第一相交情况示意图；
图4为本发明实施例二提供的一种车辆速度规划区域与相遇区域的第二相交情况示意图；
图5为本发明实施例二提供的一种车辆速度规划区域与相遇区域的第三相交情况示意图；
图6为本发明实施例二提供的一种目标速度规划结果示意图；
图7为本发明实施例三提供的一种车辆速度规划装置的结构框图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种车辆速度规划方法、装置、设备和介质，用于解决现有方案难以匹配最优的决策算法和规划算法，容易导致决策数量较多，速度规划效率降低的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明实施例一提供的一种车辆速度规划方法的步骤流程图。
本发明提供的一种车辆速度规划方法，包括以下步骤：
步骤101，获取多个障碍物信息和车辆初始速度规划结果；
障碍物信息指的是沿自动驾驶车辆的规划路径出现的障碍物位置、障碍物速度以及障碍物类型等信息，其障碍物类型包括但不限于行人、车辆、单车或其他固定物体等。
车辆初始速度规划结果指的是当自动驾驶车辆在上游模块确定车辆当前时刻对应的规划路径后，以车辆当前环境未存在障碍物为前提进行速度规划所生成未来一定时刻的速度曲线，加速度曲线等。用于对车辆在规划路径上每一时刻的速度控制，可以通过位移-时间图的形式表示，可以记录障碍物每个时刻在车辆轨迹上的位置。
在本发明实施例中，可以在自动驾驶车辆上安装有多种传感器例如速度传感器、雷达传感器等，在上游系统确定自动驾驶车辆的规划路径后，获取车辆在规划路径的方向上的多个障碍物信息和车辆初始速度规划结果，以提供后续速度规划的数据基础。
步骤102，根据多个障碍物信息和车辆初始速度规划结果，从多个障碍物信息选取避让障碍物信息构建避让障碍物信息集合，并采用剩余的障碍物信息构建待定障碍物信息集合；
避让障碍物信息指的是经过自动驾驶车辆依据障碍物所处的位置、速度等信息，结合自身的速度、位置等信息所判定需要避让的障碍物对应的障碍物信息。
在获取到障碍物信息和车辆初始速度规划结果后，可以依据障碍物信息与车辆初始速度规划结果之间的位置关系，对各个障碍物信息分别进行避让决策，以从多个障碍物信息中选取避让障碍物信息，采用所选取的避让障碍物信息构建避让障碍物信息集合。与此同时，采用剩余的障碍物信息构建待定障碍物信息集合，以等待对避让障碍物信息的进一步筛选。
值得一提的是，为减少系统消耗，在此处的避让决策过程指的是从多个障碍物信息中筛选满足避让条件的避让障碍物信息的过程，对于不满足避让条件的其余障碍物进行忽略，将其统一归类至待定障碍物信息集合。
步骤103，基于避让障碍物信息集合对车辆初始速度规划结果进行更新，得到中间速度规划结果；
在获取到避让障碍物信息集合后，由于车辆初始速度规划结果并未考虑到障碍物的存在，此时可以进一步依据避让障碍物信息集合中的避让障碍物信息对车辆初始速度规划结果进行优化，以满足自动驾驶车辆的障碍物避让需求，从而得到中间速度规划结果。
步骤104，根据中间速度规划结果和待定障碍物信息集合，判断待定障碍物信息集合内是否存在新的避让障碍物信息；
在获取到中间速度规划结果后，由于速度规划的影响，可能导致中间速度规划结果对应的速度曲线上出现了新的障碍物，此时可以基于中间速度规划结果和待定障碍物信息集合，在待定障碍信息集合中进行搜索，判断其中是否存在新的避让障碍物信息。
步骤105，若存在，则将新的避让障碍物信息加入至避让障碍物信息集合，采用剩余的待定障碍物信息构建新的待定障碍物信息集合，将中间速度规划结果确定为新的车辆初始速度规划结果，跳转执行基于避让障碍物信息集合对车辆初始速度规划结果进行更新，得到中间速度规划结果的步骤；
在依据中间速度规划结果和待定障碍物信息集合进行搜索后，若是判定待定障碍物信息集合中出现了新的避让障碍物信息，则可以进一步将其加入至避让障碍物信息集合，同时采用除新的避让障碍物信息之外剩余的待定障碍物信息，构建新的待定障碍物信息集合，并将中间速度规划结果确定为新的车辆初始速度规划结果，跳转至步骤103，实现对中间速度规划结果的更新。
步骤106，若不存在，则采用剩余的待定障碍物信息构建可超车障碍物信息集合；
在执行对待定障碍物信息集合的检索后，若是未出现新的避让障碍物信息，表明此时所有需要避让的障碍物信息均已被筛选出来，可以将当前时刻的全部待定障碍物均可以归类为可超车障碍物。而对于自动驾驶车辆而言，可以采用待定障碍物信息集合中的全部待定障碍物信息构建可超车障碍物信息，等待后续进一步的车辆速度规划。
步骤107，根据避让障碍物信息集合和可超车障碍物信息集合对中间速度规划结果进行更新，得到目标速度规划结果。
在具体实现中，在获取到避让障碍物信息集合和可超车障碍物信息集合后，由于中间速度规划结果仅考虑避让障碍物信息对速度规划的影响，对车辆行进效率存在一定影响，并不是最优的车辆速度规划。此时可以进一步同时考虑避让障碍物信息集合内的避让障碍物信息和可超车障碍物信息集合内的可超车障碍物信息，对中间速度规划结果进行更新，得到目标速度规划结果，从而实现对自动驾驶车辆在当前时刻的最优速度规划。
在本发明实施例中，通过实时获取多个障碍物信息和车辆初始速度规划结果，并基于上述获取的数据对障碍物信息进行筛选，从中选取需要自动驾驶车辆避让的避让障碍物信息构建避让障碍物信息集合，同时将剩余的障碍物信息构建待定障碍物信息集合，基于筛选到的避让障碍物信息对车辆初始速度规划结果进行更新优化，得到中间速度规划结果；同时依据待定障碍物信息集合和中间速度规划结果的相互影响，判断待定障碍物信息集合中是否存在新的避让障碍物信息，若是存在，则将新的避让障碍物信息加入至避让障碍物信息集合，同时将剩余的待定障碍物信息构建新的待定障碍物信息集合，并将中间速度规划结果确定为新的车辆初始速度规划结果，再次对待定障碍物信息集合进行筛选，直至其中不存在新的避让障碍物信息，将其中剩余的待定障碍物信息归类为可超车障碍物信息集合，最后以避让障碍物信息集合和可超车障碍物信息集合对当前时刻的中间速度规划结果进行更新，得到目标速度规划结果，解决了现有方案难以匹配最优的决策算法和规划算法，容易导致决策数量较多，速度规划效率降低的技术问题，通过对障碍物信息的迭代决策，实现对车辆行驶速度的更优规划。
请参阅图2，图2为本发明实施例二提供的一种车辆速度规划方法的步骤流程图。
本发明提供的一种车辆速度规划方法，包括以下步骤：
步骤201，获取多个障碍物信息和车辆初始速度规划结果；
在本发明实施例中，步骤201的具体实施过程与实施例一中的步骤101类似，在此不再赘述。
可选地，在执行步骤201之前，本方法还可以包括以下步骤：
获取车辆规划轨迹；
若在车辆规划轨迹上存在障碍物，则将障碍物对应的更新障碍物信息确定为避让障碍物信息。
车辆规划轨迹指的是自动驾驶车辆基于当前环境情况所生成的多种不同的运动路径，用于对车辆行进方向的各个障碍物进行躲避。通常可以通过先将道路安全前进方向划分为多个片段，对每个片段进行随机撒点，将所有点随机连接以生成一系列前进路径，再基于各个评估因素例如安全因素、曲线平滑度、速度和曲率的变化关系、与障碍物的安全距离、车辆自身的转向最大角度等进行前进路径的筛选，以得到车辆规划轨迹。
在具体实现中，速度规划过程通常是在车辆规划轨迹完成后进行，为实现对部分固定障碍物的预先避让，可以在获取障碍物信息和车辆初始速度规划结果之前，先获取车辆规划轨迹，判断轨迹上是否存在障碍物，若是存在障碍物，表明此时车辆规划轨迹上存在固定障碍物，车辆需要进行避让，可以将其对应的更新障碍物信息确定为避让障碍物信息。
可选地，障碍物信息包括障碍物速度和障碍物位置，上述实施例一的步骤102可以替换为以下步骤202-204：
步骤202，基于障碍物速度和障碍物位置，确定对应的相遇区域；
在本发明实施例中，障碍物速度和障碍物位置可以通过设置在自动驾驶车辆上的速度传感器和位置传感器进行获取。在获取到障碍物速度和障碍物位置后，可以根据障碍物速度和障碍物位置，在车辆初始速度规划结果所处的位移-时间图像上进行区域划定，以确定自动驾驶车辆在位移-时间图像上与障碍物可能相遇的相遇区域。
步骤203，根据车辆初始速度规划结果与相遇区域的相交情况，从多个障碍物信息选取避让障碍物信息；
进一步地，步骤203可以包括以下子步骤S11-S13：
S11、若车辆初始速度规划结果处于相遇区域的下方，则将障碍物信息确定为避让障碍物信息；
如图3所示，图3示出了本发明实施例的一种车辆速度规划区域与相遇区域的第一相交情况示意图。
若车辆初始速度规划结果处于相遇区域obs的下方，表明此时自动驾驶车辆以当前的初始速度规划区域所规划的速度进行行驶不可能超过相遇区域所属的障碍物，对该障碍物的行驶决策可以为避让，可以将该障碍物对应的障碍物信息确定为避让障碍物信息。
S12、若车辆初始速度规划结果与相遇区域相交，则根据获取的相交点信息、当前车辆速度信息和障碍物速度信息，计算当前减速度差值；
在本发明实施例中，若是车辆初始速度规划结果与相遇区域相交，则表明此时自动驾驶车辆按照当前的车辆初始速度规划区域所规划的速度进行行驶，有可能超过障碍物，也可能无法超过障碍物，可以按照障碍物速度信息、当前车辆速度信息以及车辆初始速度规划结果和相交区域的相交点进行进一步的行驶依据，以计算自动驾驶车辆在当前时刻的当前减速度差值。
在本发明的另一个示例中，相交点信息包括车辆相交时间、障碍物相交时间和相交距离；S12可以包括以下子步骤：
采用车辆相交时间、相交距离和当前车辆速度信息，计算车辆减速度；
采用障碍物相交时间、相交距离和当前障碍物速度信息，计算障碍物减速度；
计算障碍物减速度与车辆减速度的差值，得到当前减速度差值。
请参阅图4，图4示出了本发明实施例的一种车辆速度规划区域与相遇区域的第二相交情况示意图。
在本实施例中，车辆初始速度规划结果与相遇区域obs相交，相交点信息包括车辆相交时间、障碍物相交时间和相交距离。在获取到与障碍物和车辆分别相关的速度信息后，可以进一步采用采用车辆相交时间、相交距离和当前车辆速度信息，计算车辆减速度，以确定车辆的避让能力；与此同时，还可以采用障碍物相交时间、相交距离和当前障碍物速度信息，计算障碍物减速度确定障碍物的避让能力，再进一步计算障碍物减速度和车辆减速度的差值，得到当前减速度差值。
需要说明的是，车辆相交时间比障碍物相交时间大于或等于1秒，障碍物/车辆减速度的计算过程可以为：
其中，s为相交距离，t为障碍物相交时间或车辆相交时间，a为障碍物减速度或车辆减速度，v0为当前障碍物速度或当前车辆速度。
S13、若当前减速度差值小于预设的避让阈值，则将障碍物信息确定为避让障碍物信息。
避让阈值指的是自动驾驶车辆在当前车辆速度下可允许的最大减速度，可以基于路权、障碍物的视野范围、位置、自车的视野范围、位置、障碍物类别等信息进行确定，具体计算过程可以如下：
障碍物运动方向angle_min度以内避让阈值threshold为acc_min，angle_max度以外为acc_max,之间的度数用cos(angle)线性变换。
障碍物的位置在自车后方或缩减阈值，障碍物如果路权比自车低，比如自车直行，障碍物转弯，也会缩减阈值。障碍物类别会影响acc_min和acc_max的大小。
可以总结为angle是自车与障碍物运动方向的夹角，angle处于-PI到PI之间：
若是angle<angle_min，则threshold＝acc_min；
若是angle>angle_max，则threshold＝acc_max；
若是other，则依据线性变化adaptive_acc＝(angle-angle_min)*(acc_max-acc_min)/(angle_max-angle_min)+acc_min，然后在对threshold进行一些根据路权，位置等的自适应变换，threshold＝threshold+adaptive_acc。
在本发明实施例中，当计算得到当前减速度差值后，可以进一步比较当前减速度差值和预设的避让阈值，若是当前减速度差值小于避让阈值，表明此时自动驾驶车辆按照车辆初始速度规划结果无法超越障碍物，此时判定车辆需要避让障碍物，将障碍物信息确定为避让障碍物信息。
需要说明的是，若是当前减速度差值大于或等于避让阈值，表明此时自动驾驶车辆按照车辆初始速度规划结果可以超越障碍物，此时判定车辆忽略该障碍物，等待后续将其归类为可超车障碍物信息。
请参阅图5，图5示出了本发明实施例中的一种车辆速度规划区域与相遇区域的第三相交情况示意图。
在本实施例中，若车辆初始速度规划结果处于相遇区域obs的上方且不相交，表明此时自动驾驶车辆可以按照车辆初始速度规划结果进行对障碍物的超车，此时为节省系统处理时间与处理资源，可以忽略对该障碍物的处理，等待后续将其归类为可超车障碍物信息。
步骤204，采用避让障碍物信息构建避让障碍物信息集合，并采用除避让障碍物信息之外剩余的障碍物信息，构建待定障碍物信息集合。
在本申请实施例中，在获取到避让障碍物信息后，为便于后续进行数据管理和使用，可以采用已有的避让障碍物信息构建避让障碍物信息集合，同时采用除上述避让障碍物信息以外的剩余障碍物信息，以此构建待定障碍物信息集合。
步骤205，基于避让障碍物信息集合对车辆初始速度规划结果进行更新，得到中间速度规划结果；
可选地，步骤205可以包括以下子步骤：
将避让障碍物信息集合内的避让障碍物信息输入至预设的速度规划模型；
通过速度规划模型按照避让障碍物信息所处位置对车辆初始速度规划结果进行修正，得到中间速度规划结果。
在本发明实施例中，当获取到当前时刻所确定的避让障碍物信息后，可以将其输入至预设的速度规划模型，通过模型按照避让障碍物信息所处位置对车辆初始速度规划结果进行修正，得到中间速度规划结果。
需要说明的是，速度规划模型指的是采用速度规划算法进行构建的模型，速度规划算法可以包括但不限于采样算法、MPC算法、QP优化算法等，本发明实施例具体的算法类型不作限制。
步骤206，根据中间速度规划结果和待定障碍物信息集合，判断待定障碍物信息集合内是否存在新的避让障碍物信息；
在获取到中间速度规划结果后，由于速度规划的影响，可能导致中间速度规划结果对应的速度曲线上出现了新的障碍物，此时可以基于中间速度规划结果和待定障碍物信息集合，在待定障碍信息集合中进行搜索，判断其中是否存在新的避让障碍物信息，具体过程可参照步骤202-204。
步骤207，若存在，则将新的避让障碍物信息加入至避让障碍物信息集合，采用剩余的待定障碍物信息构建新的待定障碍物信息集合，将中间速度规划结果确定为新的车辆初始速度规划结果，跳转执行基于避让障碍物信息集合对车辆初始速度规划结果进行更新，得到中间速度规划结果的步骤；
步骤208，若不存在，则采用剩余的待定障碍物信息构建可超车障碍物信息集合；
在本申请实施例中，步骤207-208与上述步骤105-106的具体实施过程类似，在此不再赘述。
步骤209，根据避让障碍物信息集合和可超车障碍物信息集合对中间速度规划结果进行更新，得到目标速度规划结果；
请参阅图6，图6示出了本发明实施例中的一种目标速度规划结果示意图。
在本发明实施例中，在对避让障碍物信息follow和可超车障碍物信息overtake进行行驶决策后，可以按照上述信息进行进一步的中间速度规划结果的更新修正，从而得到目标速度规划结果。
可选地，步骤209可以包括以下子步骤：
从避让障碍物信息集合中获取避让障碍物信息，从可超车障碍物信息集合中获取可超车障碍物信息；
将避让障碍物信息和可超车障碍物信息输入至预设的速度规划模型；
通过速度规划模型按照避让障碍物信息所处位置和可超车障碍物信息所处位置对中间速度规划结果进行修正，得到目标速度规划结果。
在本发明实施例中，在对全部待定障碍物信息进行归类后，也就得到了可超车障碍物信息集合，为实现后续对中间速度规划结果的进一步修正，可以从避让障碍物信息集合中内提取全部避让障碍物信息，同时从可超车障碍物信息集合内提取全部的可超车障碍物信息，将避让障碍物信息和可超车障碍物信息输入至速度规划模型，通过速度规划模型对中间速度规划结果进行修正，以得到车辆速度规划结果。
在本发明的一个示例中，本方法还可以包括以下步骤S21-S22：
S21、获取当前车辆的车辆类型；
S22、基于车辆类型和预设的参数调整关系表，对速度规划模型进行模型参数调整，得到新的速度规划模型。
在具体实现中，由于自动驾驶车辆的车辆类型不同，在速度规划模型使用的过程中，可以进一步获取当前车辆的车辆类型，再基于车辆类型和预设的参数调整关系表，对速度规划模型进行模型参数调整，以完成对速度规划模型的更新。
例如扫地车，速度会更慢，所以会倾向于避让其他车辆，速度规划上也会限制其加速度和速度。
值得一提的是，参数调整关系表可以由用户基于车辆类型进行创建，模型参数调整的方式可以采用梯度下降法进行调整，本发明实施例对此不作限制。
可选地，中间速度规划结果还包括对应的速度规划上限；
目标速度规划结果在车辆规划轨迹上各个位置对应的目标速度均小于或等于速度规划上限。
在具体实现中，在仅考虑避让障碍物信息进行速度规划时，也就是生成中间速度规划结果时，为保证行车安全性，会基于现有的避让障碍物信息确定当前时刻车辆的速度规划上限，以便于在后续在生成目标速度规划结果时，以速度规划上限为车辆规划轨迹上的各个位置的目标速度的上限，在得到更优的速度规划同时维持行车安全性。
在本发明实施例中，通过实时获取多个障碍物信息和车辆初始速度规划结果，并基于上述获取的数据对障碍物信息进行筛选，从中选取需要自动驾驶车辆避让的避让障碍物信息构建避让障碍物信息集合，同时将剩余的障碍物信息构建待定障碍物信息集合，基于筛选到的避让障碍物信息对车辆初始速度规划结果进行更新优化，得到中间速度规划结果；同时依据待定障碍物信息集合和中间速度规划结果的相互影响，判断待定障碍物信息集合中是否存在新的避让障碍物信息，若是存在，则将新的避让障碍物信息加入至避让障碍物信息集合，同时将剩余的待定障碍物信息构建新的待定障碍物信息集合，并将中间速度规划结果确定为新的车辆初始速度规划结果，再次对待定障碍物信息集合进行筛选，直至其中不存在新的避让障碍物信息，将其中剩余的待定障碍物信息归类为可超车障碍物信息集合，最后以避让障碍物信息集合和可超车障碍物信息集合对当前时刻的中间速度规划结果进行更新，得到目标速度规划结果，解决了现有方案难以匹配最优的决策算法和规划算法，容易导致决策数量较多，速度规划效率降低的技术问题，通过对障碍物信息的迭代决策，实现对车辆行驶速度的更优规划。
请参阅图7，图7为本发明实施例三提供的一种车辆速度规划装置的结构框图。
本发明实施例提供了一种车辆速度规划装置，包括：
初始信息获取模块701，用于获取多个障碍物信息和车辆初始速度规划结果；
第一障碍物信息筛选模块702，用于根据多个障碍物信息和车辆初始速度规划结果，从多个障碍物信息选取避让障碍物信息构建避让障碍物信息集合，并采用剩余的障碍物信息构建待定障碍物信息集合；
第一速度规划更新模块703，用于基于避让障碍物信息集合对车辆初始速度规划结果进行更新，得到中间速度规划结果；
第二障碍物信息筛选模块704，用于根据中间速度规划结果和待定障碍物信息集合，判断待定障碍物信息集合内是否存在新的避让障碍物信息；
循环更新模块705，用于若存在，则将新的避让障碍物信息加入至避让障碍物信息集合，采用剩余的待定障碍物信息构建新的待定障碍物信息集合，将中间速度规划结果确定为新的车辆初始速度规划结果，跳转执行基于避让障碍物信息集合对车辆初始速度规划结果进行更新，得到中间速度规划结果的步骤；
可超车障碍物信息确定模块706，用于若不存在，则将剩余的待定障碍物信息确定为可超车障碍物信息；
第二速度规划更新模块707，用于根据避让障碍物信息和可超车障碍物信息对中间速度规划结果进行更新，得到目标速度规划结果。
可选地，障碍物信息包括障碍物速度和障碍物位置；避让障碍物信息选取模块702包括：
相遇区域确定子模块，用于基于障碍物速度和障碍物位置，确定对应的相遇区域；
避让障碍物信息选取子模块，用于根据车辆初始速度规划结果与相遇区域的相交情况，从多个障碍物信息选取避让障碍物信息；
集合构建子模块，用于采用避让障碍物信息构建避让障碍物信息集合，并采用除避让障碍物信息之外剩余的障碍物信息，构建待定障碍物信息集合。
可选地，避让障碍物信息选取子模块包括：
第一避让障碍物信息选取单元，用于若车辆初始速度规划结果处于相遇区域的下方，则将障碍物信息确定为避让障碍物信息；
当前减速度差值计算单元，用于若车辆初始速度规划结果与相遇区域相交，则根据获取的相交点信息、当前车辆速度信息和障碍物速度信息，计算当前减速度差值；
第二避让障碍物信息选取单元，用于若当前减速度差值小于预设的避让阈值，则将障碍物信息确定为避让障碍物信息。
可选地，相交点信息包括车辆相交时间、障碍物相交时间和相交距离；当前减速度差值计算单元具体用于：
采用车辆相交时间、相交距离和当前车辆速度信息，计算车辆减速度；
采用障碍物相交时间、相交距离和当前障碍物速度信息，计算障碍物减速度；
计算障碍物减速度与车辆减速度的差值，得到当前减速度差值。
可选地，第一速度规划更新模块703包括：
第一信息输入子模块，用于将避让障碍物信息集合内的避让障碍物信息输入至预设的速度规划模型；
第一曲线修正子模块，用于通过速度规划模型按照避让障碍物信息所处位置对车辆初始速度规划结果进行修正，得到中间速度规划结果。
可选地，第二速度规划更新模块707包括：
信息提取子模块，用于从避让障碍物信息集合中获取避让障碍物信息，从可超车障碍物信息集合中获取可超车障碍物信息；
第二信息输入子模块，用于将避让障碍物信息和可超车障碍物信息输入至预设的速度规划模型；
第二曲线修正子模块，用于通过速度规划模型按照避让障碍物信息所处位置和可超车障碍物信息所处位置对中间速度规划结果进行修正，得到目标速度规划结果。
可选地，装置还包括：
车辆类型获取模块，用于获取当前车辆的车辆类型；
模型调整模块，用于基于车辆类型和预设的参数调整关系表，对速度规划模型进行模型参数调整，得到新的速度规划模型。
可选地，装置还包括：
车辆规划轨迹获取模块，用于获取车辆规划轨迹；
避让障碍物信息集合更新模块，用于若在车辆规划轨迹上存在障碍物，则将障碍物对应的更新障碍物信息确定为避让障碍物信息。
可选地，中间速度规划结果还包括对应的速度规划上限；
目标速度规划结果在车辆规划轨迹上各个位置对应的目标速度均小于或等于速度规划上限。
本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如本发明任一实施例所述的车辆速度规划方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如本发明任一实施例所述的车辆速度规划方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置、模块、子模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，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 (12)
1.一种车辆速度规划方法，其特征在于，包括：
获取多个障碍物信息和车辆初始速度规划结果；
根据多个所述障碍物信息和所述车辆初始速度规划结果，从多个所述障碍物信息选取避让障碍物信息构建避让障碍物信息集合，并采用剩余的障碍物信息构建待定障碍物信息集合；
基于所述避让障碍物信息集合对所述车辆初始速度规划结果进行更新，得到中间速度规划结果；
根据所述中间速度规划结果和所述待定障碍物信息集合，判断所述待定障碍物信息集合内是否存在新的避让障碍物信息；
若存在，则将所述新的避让障碍物信息加入至所述避让障碍物信息集合，采用剩余的待定障碍物信息构建新的待定障碍物信息集合，将所述中间速度规划结果确定为新的车辆初始速度规划结果，跳转执行所述基于所述避让障碍物信息集合对所述车辆初始速度规划结果进行更新，得到中间速度规划结果的步骤；
若不存在，则采用剩余的待定障碍物信息构建可超车障碍物信息集合；
根据所述避让障碍物信息集合和所述可超车障碍物信息集合对所述中间速度规划结果进行更新，得到目标速度规划结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述障碍物信息包括障碍物速度和障碍物位置；所述根据多个所述障碍物信息和所述车辆初始速度规划结果，从多个所述障碍物信息选取避让障碍物信息构建避让障碍物信息集合，并采用剩余的障碍物信息构建待定障碍物信息集合的步骤，包括：
基于所述障碍物速度和所述障碍物位置，确定对应的相遇区域；
根据所述车辆初始速度规划结果与所述相遇区域的相交情况，从多个所述障碍物信息选取避让障碍物信息；
采用所述避让障碍物信息构建避让障碍物信息集合，并采用除所述避让障碍物信息之外剩余的障碍物信息，构建待定障碍物信息集合。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述车辆初始速度规划结果与所述相遇区域的相交情况，从多个所述障碍物信息选取避让障碍物信息的步骤，包括：
若所述车辆初始速度规划结果处于所述相遇区域的下方，则将所述障碍物信息确定为避让障碍物信息；
若所述车辆初始速度规划结果与所述相遇区域相交，则根据获取的相交点信息、当前车辆速度信息和障碍物速度信息，计算当前减速度差值；
若所述当前减速度差值小于预设的避让阈值，则将所述障碍物信息确定为避让障碍物信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述相交点信息包括车辆相交时间、障碍物相交时间和相交距离；所述根据获取的相交点信息、当前车辆速度信息和障碍物速度信息，计算当前减速度差值的步骤，包括：
采用所述车辆相交时间、所述相交距离和所述当前车辆速度信息，计算车辆减速度；
采用所述障碍物相交时间、所述相交距离和所述当前障碍物速度信息，计算障碍物减速度；
计算所述障碍物减速度与所述车辆减速度的差值，得到当前减速度差值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述避让障碍物信息集合对所述车辆初始速度规划结果进行更新，得到中间速度规划结果的步骤，包括：
将所述避让障碍物信息集合内的避让障碍物信息输入至预设的速度规划模型；
通过所述速度规划模型按照所述避让障碍物信息所处位置对所述车辆初始速度规划结果进行修正，得到中间速度规划结果。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述避让障碍物信息集合和所述可超车障碍物信息集合对所述中间速度规划结果进行更新，得到目标速度规划结果的步骤，包括：
从所述避让障碍物信息集合中获取避让障碍物信息，从所述可超车障碍物信息集合中获取可超车障碍物信息；
将所述避让障碍物信息和所述可超车障碍物信息输入至预设的速度规划模型；
通过所述速度规划模型按照所述避让障碍物信息所处位置和所述可超车障碍物信息所处位置对所述中间速度规划结果进行修正，得到目标速度规划结果。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取当前车辆的车辆类型；
基于所述车辆类型和预设的参数调整关系表，对所述速度规划模型进行模型参数调整，得到新的速度规划模型。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，在所述获取多个障碍物信息和车辆初始速度规划结果的步骤之前，还包括：
获取车辆规划轨迹；
若在所述车辆规划轨迹上存在障碍物，则将所述障碍物对应的更新障碍物信息确定为避让障碍物信息。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述中间速度规划结果还包括对应的速度规划上限；
所述目标速度规划结果在所述车辆规划轨迹上各个位置对应的目标速度均小于或等于所述速度规划上限。
10.一种车辆速度规划装置，其特征在于，包括：
初始信息获取模块，用于获取多个障碍物信息和车辆初始速度规划结果；
第一障碍物信息筛选模块，用于根据多个所述障碍物信息和所述车辆初始速度规划结果，从多个所述障碍物信息选取避让障碍物信息构建避让障碍物信息集合，并采用剩余的障碍物信息构建待定障碍物信息集合；
第一速度规划更新模块，用于基于所述避让障碍物信息集合对所述车辆初始速度规划结果进行更新，得到中间速度规划结果；
第二障碍物信息筛选模块，用于根据所述中间速度规划结果和所述待定障碍物信息集合，判断所述待定障碍物信息集合内是否存在新的避让障碍物信息；
循环更新模块，用于若存在，则将所述新的避让障碍物信息加入至所述避让障碍物信息集合，采用剩余的待定障碍物信息构建新的待定障碍物信息集合，将所述中间速度规划结果确定为新的车辆初始速度规划结果，跳转执行所述基于所述避让障碍物信息集合对所述车辆初始速度规划结果进行更新，得到中间速度规划结果的步骤；
可超车障碍物信息确定模块，用于若不存在，则将剩余的待定障碍物信息确定为可超车障碍物信息；
第二速度规划更新模块，用于根据所述避让障碍物信息和所述可超车障碍物信息对所述中间速度规划结果进行更新，得到目标速度规划结果。
11.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-9任一项所述的车辆速度规划方法的步骤。
12.一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，所述计算机程序被执行时实现如权利要求1-9任一项所述的车辆速度规划方法。
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