CN115320592A - 车速规划方法、装置、芯片、终端、计算机设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车速规划方法、装置、芯片、终端、计算机设备及介质。其中方法包括:确定当前车辆处于跟车行驶状态,获取当前车辆的初始行驶参数、前导车辆的位置信息、以及当前车辆与前导车辆之间的路程长度;根据当前车辆所在的车道线和前导车辆的位置信息,判断前导车辆是否在坡道上行驶或离开坡道的距离小于预设距离;若前导车辆在坡道上行驶或离开坡道的距离小于预设距离,则根据当前车辆与前导车辆之间的路程长度和前导车辆的坡道行驶距离,确定当前车辆与前导车辆之间的跟车距离;根据跟车距离,确定当前车辆的目标行驶参数,并根据初始行驶参数和目标行驶参数,确定当前车辆在目标时间区间内的行驶参数。上述方法能提高车辆行驶安全性。
Description
技术领域
本发明涉及自动驾驶技术领域,尤其是涉及一种车速规划方法、装置、芯片、终端、计算机设备及介质。
背景技术
近年来,无人驾驶技术逐渐在矿山等应用场景中被广泛地使用。无人驾驶矿卡可以减少剥离、装卸、运输等露天矿山上关键生产环节的人工需求,并可以实现生产环节之间的高效协同。在矿山场景中,连接作业区与作业区之间的道路通常为双向单车道,矿用卡车在其中以成队列的形式行驶。为了使无人矿山的综合作业效率达到目标要求,同时保证工作人员与车辆的安全,在矿车的自动驾驶技术中,通常需要对车队中的跟随车辆的车速进行规划。另外,由于矿用卡车相比于常见的家用车其体量更大,重载时拥有极大的质量,因此矿卡行驶时(特别是重载时)应尽量避免在坡道上发生减速停车。
在现有技术中,通常是为车辆预先确定一个前导车辆,并根据当前车辆与前导车辆之间的距离,以及前导车辆的初始行驶参数,调整跟随车辆的行驶参数。例如,当跟随车辆与前车的间距大于或小于预设跟车间距时,通过前车车速、本车车速等信息计算出跟随车的目标速度,并根据目标速度进行加速或减速动作;或者,获取跟随车辆的行驶速度和参考距离,并根据参考距离确定跟随车辆与不同的跟车点之间的距离,进而根据车辆的当前行驶速度、行驶速度、车辆与不同的跟车点的距离确定车辆的目标加速度,从而根据目标加速度控制车辆的行驶速度。
但是,在矿山这种复杂的作业环境中,前导车辆经常会出现变化,现有技术中直接为跟随车辆指定前导车辆的方式,一旦有一辆跟随车辆发生异常,那么就会增加该跟随车辆与其他车辆发生碰撞的风险。此外,上述方法以城市道路编队行车为设计背景,无法满足无人矿山对坡道制动行为的特殊要求,从而导致无人矿山环境中,后方车辆在坡道场景下跟随前车行驶时,后方车辆的驾驶风险进一步提高。
发明内容
有鉴于此,本申请提供了一种车速规划方法、装置、芯片、终端、计算机设备及介质,主要目的在于解决无人矿山环境中,后方车辆在坡道场景下跟随前车行驶时驾驶风险高、安全性差的技术问题。
根据本发明的第一个方面,提供了一种车速规划方法,该方法包括:
确定当前车辆处于跟车行驶状态,获取当前车辆的初始行驶参数、前导车辆的位置信息、以及当前车辆与所述前导车辆之间的路程长度;
根据当前车辆所在的车道线和所述前导车辆的位置信息,判断所述前导车辆是否在坡道上行驶或离开坡道的距离小于预设距离;
若所述前导车辆在坡道上行驶或离开坡道的距离小于所述预设距离,则根据当前车辆与所述前导车辆之间的路程长度和所述前导车辆的坡道行驶距离,确定当前车辆与所述前导车辆之间的跟车距离;
根据所述跟车距离,确定当前车辆的目标行驶参数,并根据所述初始行驶参数和所述目标行驶参数,确定当前车辆在目标时间区间内的行驶参数。
根据本发明的第二个方面,提供了一种车速规划装置,该装置包括:
数据获取模块,用于确定当前车辆处于跟车行驶状态,获取当前车辆的初始行驶参数、前导车辆的位置信息、以及当前车辆与所述前导车辆之间的路程长度;
位置判断模块,用于根据当前车辆所在的车道线和所述前导车辆的位置信息,判断所述前导车辆是否在坡道上行驶或离开坡道的距离小于预设距离;
距离确定模块,用于若所述前导车辆在坡道上行驶或离开坡道的距离小于所述预设距离,则根据当前车辆与所述前导车辆之间的路程长度和所述前导车辆的坡道行驶距离,确定当前车辆与所述前导车辆之间的跟车距离;
速度规划模块,用于根据所述跟车距离,确定当前车辆的目标行驶参数,并根据所述初始行驶参数和所述目标行驶参数,确定当前车辆在目标时间区间内的行驶参数。
根据本发明的第三个方面,提供了一种芯片,所述芯片包括至少一个处理器和通信接口,所述通信接口和所述至少一个处理器耦合,所述至少一个处理器用于运行计算机程序或指令,以实现上述车速规划方法。
根据本发明的第四个方面,提供了一种终端,所述终端包括上述车速规划装置。
根据本发明的第五个方面,提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述车速规划方法。
根据本发明的第六个方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述车速规划方法。
本发明提供的一种车速规划方法、装置、芯片、终端、计算机设备及介质,首先确定当前车辆处于跟车行驶状态,并获取当前车辆与前导车辆之间的路程长度、以及前导车辆的位置信息和当前车辆的初始行驶参数,然后根据当前车辆所在的车道线和前导车辆的位置信息,判断前导车辆是否在坡道上行驶或离开坡道的距离小于预设距离,当前导车辆的位置满足上述条件时,根据当前车辆与前导车辆之间的路程长度和前导车辆的坡道行驶距离,确定当前车辆与前导车辆之间的跟车距离,最后根据跟车距离确定当前车辆的目标行驶参数,并根据初始行驶参数和目标行驶参数,确定当前车辆在目标时间区间内的行驶参数。上述方法通过在规划当前车辆的跟车行驶参数之前,先确定当前车辆车辆处于跟车行驶状态,再识别前导车辆,能够有效的避免车辆在矿山等复杂的作业环境中,将系统指定的错误车辆作为前导车辆,从而避免了车辆规划出错误的跟车行驶参数,极大的降低了车辆跟车行驶的危险隐患,提升了车辆的行驶安全性。此外,上述方法通过根据前导车辆的坡道行驶距离优化两车间的跟车距离并确定目标行驶参数,可以在前车处于坡道或刚离开坡道时,对后车的跟车速度进行优化,从而使后方车辆能够保持安全距离平稳地跟随前方车辆行驶,有效的增强了无人矿山环境中,后方车辆在坡道场景下跟随前车行驶时的安全性。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了本发明实施例提供的一种车速规划方法的流程示意图;
图2示出了本发明实施例提供的另一种车速规划方法的流程示意图;
图3示出了本发明实施例提供的一种车速规划方法的场景示意图;
图4示出了本发明实施例提供的一种车速规划方法的场景示意图;
图5示出了本发明实施例提供的另一种车速规划方法的场景示意图;
图6示出了本发明实施例提供的又一种车速规划方法的场景示意图;
图7示出了本发明实施例提供的再一种车速规划方法的场景示意图;
图8示出了本发明实施例提供的一种车速规划装置的结构示意图;
图9示出了本发明实施例提供的一种计算机设备的结构示意图;
图10示出了本发明实施例提供的一种芯片的结构示意图;
图11示出了本发明实施例提供的一种终端的结构示意图;
图12示出了本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质的结构示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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。
实施例一
在露天矿山场景中,不间断进行运输作业的多台矿用卡车是矿山稳定高效运转的核心设备之一。当多台矿卡在矿区的一条道路上同向行驶时,一个由矿卡连接而成的队列就形成了。在一个矿卡队列中,如何让在后面行驶的矿卡保持安全的车距跟随其前方的矿卡行驶,且避免车辆在坡道时行驶时出现减速停车等危险行为,是决定无人矿山的整体效率与安全性的关键因素。
为解决现有的车速规划方式导致的坡道跟车行驶安全性差的技术问题,在一个实施例中,如图1所示,提供了一种车速规划方法,以该方法应用于车辆终端等计算机设备为例进行说明,包括以下步骤:
101、确定当前车辆处于跟车行驶状态,获取当前车辆的初始行驶参数、前导车辆的位置信息、以及当前车辆与前导车辆之间的路程长度。
在本实施例中,当前车辆可以在检测到车辆处于跟车行驶状态时,确定当前车辆的前导车辆。其中,当前车辆处于跟车行驶状态,指的是当前车辆正处于跟随前方车辆行驶的状态。进一步的,当前车辆与前导车辆之间的路程长度可以为当前车辆的前端至前导车辆的后端之间的检测距离,也可以是当前车辆的前端至前导车辆的后端之间的行车路线的路线长度等等。具体的,当前车辆与前导车辆之间的路程长度可以通过安装在当前车辆上的传感器、两车所在的位置信息以及两车所在位置的标志物之间的距离等多种方式得到。进一步的,初始行驶参数可以包括当前车辆的初始速度、初始加速度以及当前车辆的最大行驶速度之中的一种或多种参数。
具体的,车辆终端可以通过车载传感器获取当前车辆的初始行驶参数。并且可以根据远端的机群管理系统和安装在车辆上的车辆通信模块,如V2V通信装置,获取当前车辆的位置信息以及周围车辆的位置信息。进一步的,通过当前车辆和周围车辆的位置信息,可以判断当前车辆所在的车道线的前方是否存在行驶的车辆,如果当前车辆所在的车道线的前方存在行驶的车辆,即可以判定当前车辆处于跟车行驶状态,反之,则可以判定当前车辆未处于跟车行驶状态。进一步的,在当前车辆所在的车道线的前方存在多个车辆时,可以计算出当前车辆与每个前方车辆之间的行车距离,并将行车距离最近的车辆确定为前导车辆,以及将目标车辆与前导车辆之间的行车距离确定为跟车距离,同时,可以获取前导车辆的位置信息。
102、根据当前车辆所在的车道线和前导车辆的位置信息,判断前导车辆是否在坡道上行驶或离开坡道的距离小于预设距离。
具体的,可以通过远端的机群管理系统中存储的作业区域内的道路信息,判断当前车辆所在的车道线上是否出现了上坡或下坡的路段,并定位上坡或下坡的路段的坡度起止位置。例如,可以根据前导车辆的包含了高程信息的整段车道线(或者根据当前车辆至前导车辆之间的包含了高程信息的车道线)和该车道线与水平线的夹角,确定车道线中的坡道路段,并定位坡道路段的起止点位置。进一步的,可以根据前导车辆的位置信息和坡道路段的坡度起止位置,判断前导车辆与坡道路段的相对位置。在本实施例中,若前导车辆的位置正处于上坡或下坡的路段,可以判定前导车辆在坡道上行驶;若前导车辆驶离坡道路段,且前导车辆的当前位置距离坡道路段终止位置的距离小于预设距离,则可以判定前导车辆离开坡道的距离小于预设距离,其中,预设距离用于标定车辆已经完全驶离坡道区域且不会对后车造成影响的安全距离。
在本实施例中,通过设定预设距离,可以保证前导车辆在驶离坡道一小段距离并发生紧急停车时,后车不会进入坡道,以此确保了后车行驶的安全性。在本实施例中,预设距离的数值可以根据现场的实际情况确定,一般可以设定为大于当前车辆的最小跟车距离的某一个距离,例如,预设距离可以设定在50m至100m之间,具体可以取值50m。
103、若前导车辆在坡道上行驶或离开坡道的距离小于所述预设距离,则根据当前车辆与前导车辆之间的路程长度和前导车辆的坡道行驶距离,确定当前车辆与前导车辆之间的跟车距离。
具体的,若前导车辆在坡道上行驶或前导车辆驶离坡道但距离坡道的终点位置的距离小于预设距离,则可以将前导车辆的当前位置距离坡道起点的距离作为坡道行驶距离,并根据当前车辆与前导车辆之间的路程长度与前导车辆的坡道行驶距离的差值,得到当前车辆与前导车辆之间的跟车距离。也就是说,可以将坡道的起始点位置作为前导车辆的虚拟位置,并基于前导车辆的虚拟位置与当前车辆的位置,计算跟车距离。
进一步的,本实施例也可以设定一个坡道长度阈值,用于表示坡道上的前导车辆不会对后续进入坡道的其他车辆造成影响的人为设定的行驶距离,该坡道长度阈值的数值可以根据实际情况设置。在本实施例中,当坡道行驶距离大于坡道长度阈值时,可以将坡道长度阈值作为前导车辆虚拟的坡道行驶距离,并根据当前车辆与前导车辆之间的路程长度与该虚拟的坡道行驶距离的差值,得到当前车辆与前导车辆之间的跟车距离。
进一步的,若前导车辆未在坡道上行驶或离开坡道的距离大于等于预设距离,则前导车辆不会对当前车辆的行驶造成影响,此时,可以将测量的当前车辆与前导车辆间的路程长度作为当前车辆与前导车辆之间的跟车距离。
在本实施例中,通过区分前导车辆在坡道上行驶的多种情况,针对性的产生不同的跟车距离,可以使当前车辆与前导车辆保持一个较大的安全距离,从而保证了当前车辆行驶的安全性。此外,通过设定坡道长度阈值,也能够避免后面的车辆在坡道起点处形成拥堵,从而提高了车辆的整体运输效率。
104、根据跟车距离,确定当前车辆的目标行驶参数,并根据初始行驶参数和目标行驶参数,确定当前车辆在目标时间区间内的行驶参数。
其中,目标行驶参数包括目标速度和目标位移中的一个或多个,目标速度为一定时间后达到的速度,目标位移为一定时间内车辆的行驶距离。进一步的,行驶参数当前车辆在未来一段时间内各个时间点上的速度和/或加速度。
具体的,可以将当前车辆与前导车辆之间的跟车距离与多个距离阈值进行比较,从而判断出跟车距离落在了那个距离范围内,进而可以通过距离范围与目标行驶参数之间的映射关系,确定当前车辆的目标行驶参数。进一步的,可以根据初始行驶参数和目标行驶参数,规划当前车辆在未来一段时间内的行驶参数。在本实施例中,可以根据初始行驶参数和目标行驶参数,通过多项式拟合法确定一条位移轨迹,并可以通过该位移轨迹的一阶导数和二阶导数,得到当前车辆在目标时间区间内的参考速度和参考加速度,进而通过该参考速度或参考加速度控制当前车辆在目标时间区间内的行驶参数。
本实施例根据当前车辆与前导车辆之间的路程长度和前导车辆的坡道行驶距离确定跟车距离,并根据跟车距离确定目标行驶参数,能够使后方车辆保持安全距离平稳地跟随前方车辆行驶。此外,通过多项式拟合当前车辆在未来一段时间内的位移轨迹,可以使当前车辆的加速度满足连续性要求,从而有效的提高了车速调整的平滑度,避免了车辆制动出现的跳变问题,降低了车辆的控制难度,提高了乘坐体验。
本实施例提供的车速规划方法,通通过在规划当前车辆的跟车行驶参数之前,先确定当前车辆车辆处于跟车行驶状态,再识别前导车辆,能够有效的避免车辆在矿山等复杂的作业环境中,将系统指定的错误的前方车辆作为前导车辆,从而避免了车辆规划出错误的跟车行驶参数,极大的降低了车辆跟车行驶的危险隐患,提升了车辆的行驶安全性。此外,上述方法通过根据前导车辆的坡道行驶距离优化两车间的跟车距离并确定目标行驶参数,可以在前车处于坡道或刚离开坡道时,对后车的跟车速度进行优化,从而使后方车辆能够保持安全距离平稳地跟随前方车辆行驶,有效的增强了无人矿山环境中,后方车辆在坡道场景下跟随前车行驶时的安全性。
实施例二
进一步的,作为上述实施例具体实施方式的细化和扩展,为了完整说明本实施例的实施过程,提供了车速规划方法,如图2所示,该方法包括以下步骤:
201、在当前车辆的通信范围内,获取至少一个车辆的位置信息和当前车辆的位置信息,并根据至少一个车辆的位置信息和当前车辆的位置信息,判断当前车辆是否处于跟车行驶状态。
具体的,车辆终端可以根据远端的机群管理系统和安装在车辆上的车辆通信模块,如V2V通信装置,获取当前车辆的位置信息以及周围车辆的位置信息。进一步的,通过当前车辆和周围车辆的位置信息,可以判断当前车辆所在的车道线的前方是否存在行驶的车辆,如果当前车辆所在的车道线的前方存在行驶的车辆,即可以判定当前车辆处于跟车行驶状态,反之,则可以判定当前车辆未处于跟车行驶状态。
在一个可选的实施例,步骤201可以通过以下步骤实现:首先,将当前车辆周围的每个车辆的后轴中心分别投影至当前车辆所在的车道线上,得到每个车辆在车道线上的投影点,然后,分别判断每个车辆的投影点与当前车辆的后轴中心点之间的路程是否小于预设的跟车检测距离,并判断每个车辆的后轴中心点与该车辆的投影点之间的距离是否小于预设的跟车横向检测距离。最后,若存在至少一个车辆的投影点与当前车辆的后轴中心点之间的路程小于跟车检测距离,且该车辆的后轴中心点与该车辆的投影点之间的距离小于跟车横向检测距离,则判定当前车辆处于跟车行驶状态。
在上述实施例中,如图3所示,当前车辆A和车辆B的后轴中心可以通过车辆的位置信息确定,车辆B在车道线上的投影点H可以通过车辆B的后轴中心与车道线之间的垂直连线确定,车辆B的后轴中心点与车辆的投影点H之间的距离d可以通过车辆B的后轴中心点到当前车辆在车道线上的投影点H的直线距离确定。进一步的,跟车检测距离可用于表示当前车辆相对于前导车辆的最大跟车距离,横向检测距离车辆可用于表示车辆偏离当前车辆所在的车道线的最大横向距离,跟车检测距离的数值和横向检测距离的数值均可以根据实际情况确定。例如,跟车检测距离可以设定在100m至300m之间,具体可以取值100m,150m,200m,300m等等,横向检测距离可以设定在5m至15m之间,具体可以取值5m,8m,10m,12m等等。具体的,当一个车辆的投影点与当前车辆的后轴中心点之间的路程大于跟车检测距离时,可以判定该车辆距离当前车辆较远,因而不是当前车辆的前导车辆。此外,当一个车辆的后轴中心点到该车辆在车道线上的投影点的直线距离大于横向检测距离时,可以判定该车辆未行驶在当前车辆所在的车道线上,因而也不是当前车辆的前导车辆。应当注意的是,本实施例将车辆的后轴中心点的位置等效为车辆的位置,在实际场景中,也可以将车辆上其他的点位的位置等效为车辆的位置,同样适用于本实施例。
在本实施例中,通过周围车辆与当前车辆在车道线上的相对距离判断两车之间的距离,并通过周围车辆与车道线上的投影点的距离判断两车是否行驶在同一个车道上,能够有效的排除距离较远和偏离车道较多的车辆作为前导车辆,也可以避免当前车辆对错误的车辆进行跟车所导致的行驶效率降低的问题。
202、若当前车辆处于跟车行驶状态,则根据每个车辆的位置信息以及当前车辆与每个车辆之间的路程长度,确定当前车辆的前导车辆。
具体的,如果当前车辆处于跟车行驶状态,可以根据每个车辆的位置信息,在周围的多个车辆中筛选出与当前车辆在同一车道且相距不远的车辆作为预选车辆,然后获取当前车辆与每个预选车辆之间的路程长度,并将路程长度最短的车辆确定为当前车辆的前导车辆。
在一个可选的实施例,步骤202可以通过以下步骤实现:首先,根据当前车辆周围的每个车辆的位置信息,确定至少一个预选车辆。具体的,参照图4,可以根据当前车辆A周围的每个车辆B、C、D的位置信息和当前车辆A的位置信息,确定出与当前车辆A在相同的车道上以相同的方向行驶的相距较近的车辆,并将其确定为预选车辆,图4中分别为B和C。其中,预选车辆在车道线上的投影点与当前车辆的后轴中心点之间的路程小于跟车检测距离,且预选车辆的后轴中心点与该预选车辆的投影点之间的距离小于跟车横向检测距离。进一步的,参照图4,可以获取当前车辆A与每个预选车辆B和C之间的路程长度,并将路程长度最短的预选车辆B确定为当前车辆的前导车辆。具体的,可以判断当前车辆的后轴中心点至每个预选车辆的投影点或后轴中心点之间的距离长度,并将距离长度最短的预选车辆确定为当前车辆的前导车辆。本实施例可以准确的获得当前车辆在车道线的前进方向上最近的车辆作为前导车辆,从而可以确保选取正确的前导车辆进行跟车行驶。
203、获取当前车辆的初始行驶参数、前导车辆的位置信息、以及当前车辆与前导车辆之间的路程长度。
其中,车辆终端可以通过车载传感器获取当前车辆的初始行驶参数,并通过通信模块在机群管理系统中获得前导车辆的位置信息,其中,初始行驶参数可以包括当前车辆的初始速度、初始加速度以及当前车辆的最大行驶速度之中的一种或多种参数。进一步的,当前车辆与前导车辆之间的路程长度可以为当前车辆的前端至前导车辆的后端之间的检测距离,也可以是当前车辆的前端至前导车辆的后端之间的行车路线的路线长度等等。具体的,在当前车辆及当前车辆附近一定范围内的车辆的位置信息均可在机群管理系统中获得,且行车路线已知时,可以通过机群管理系统中存储的当前车辆和周围车辆的位置信息计算得到两车间的距离长度;当道路旁配有按照一定的间隔距离安装的路侧单元时,可通过两车位置间的路侧单元的数量估算出两车间的距离长度;当行车的车道线接近直线时,可用当前车辆配备的测距传感器检测当前车辆与前方车辆的距离作为两车之间的距离长度。
在一个可选的实施例,步骤203中获取当前车辆与前导车辆之间的路程长度可以通过以下三种方法实现:
第一种:获取当前车辆在车道线上的第一位置信息以及前导车辆在该车道线上的第二位置信息,并根据第一位置信息和第二位置信息之间的车道线长度,得到当前车辆与前导车辆之间的路程长度。具体的,可以将当前车辆在车道线上投影点作为第一位置信息,将前导车辆在同一车道线上的投影点确定为第二位置信息,然后获取第一位置信息和第二位置信息之间的车道线长度,并将该道线长度确定为当前车辆与前导车辆之间的路程长度。
第二种:获取当前车辆与前导车辆之间的路侧单元的数量,并根据路侧单元的数量以及两个路侧单元之间的距离,得到当前车辆与前导车辆之间的路程长度。具体的,可以通过远端的机群管理系统获取当前车辆在车道线上投影点与前导车辆在车道线上的投影点之间的路侧单元的数量,并计算或获取每两个相邻的路侧单元之间沿车道线方向的距离,然后将每两个路侧单元之间的距离进行相加,或将两个路侧单元之间的距离与多个路测单元构成的间隔的数量相乘,得到当前车辆与前导车辆之间的路程长度。
第三种:获取当前车辆与前导车辆之间的车道线的弯曲度,当该车道线的弯曲度小于预设的弯曲度阈值时,根据当前车辆装载的传感器检测到的当前车辆与前导车辆之间的直线距离,得到当前车辆与前导车辆之间的路程长度。具体的,可以从远端的机群管理系统中调取预先存储的该段车道线的弯曲度,若该段车道线的弯曲度小于预设的弯曲度阈值时,可以判定该段车道线为直线路线,此时,可以基于后车上安装的测距传感器,如激光雷达或毫米波雷达,确定当前车辆与前导车辆之间的直线距离,并将该直线距离作为当前车辆与前导车辆之间的路程长度。
应当注意的是,在实际场景中,也可以通过其他方式确定当前车辆与前导车辆之间的路程长度,同样适用于本实施例,这里不在列举。在本实施例中,基于当前车辆与前导车辆间车道线的距离,或利用前车辆与前导车辆间路侧单元进行测距,或在直线路线上基于车载距离传感器获取当前车辆与前导车辆之间的路程长度,可以充分利用现有的设备进行路程测算,有效的防止了因设备故障导致的路程长度无法测量的问题,提高了路程测算的稳定性。
204、根据当前车辆所在的车道线和前导车辆的位置信息,判断前导车辆是否在坡道上行驶或离开坡道的距离小于预设距离。
具体的,可以通过远端的机群管理系统中存储的作业区域内的道路信息,判断当前车辆所在的车道线(该车道线至少包括当前车辆至前导车辆之间的包含高程信息的车道线)上是否出现了上坡或下坡的路段,并定位上坡或下坡的路段的坡度起止位置,然后,可以根据前导车辆的位置信息和坡道路段的坡度起止位置,确定前导车辆与坡道之间的相对位置。在本实施例中,若前导车辆的位置正处于上坡或下坡的路段,可以判定前导车辆在坡道上行驶。进一步的,若前导车辆驶离坡道路段,且前导车辆的当前位置距离坡道路段终止位置的距离小于预设距离,则可以判定前导车辆离开坡道的距离小于预设距离,其中,预设距离用于标定车辆已经完全驶离坡道区域且不会对后车造成影响的安全距离。通过设定预设距离,可以保证前导车辆在驶离坡道一小段距离并发生紧急停车时,后车不会进入坡道,以此确保了后车行驶的安全性。在本实施例中,预设距离的数值可以根据现场的实际情况确定,一般可以设定为大于当前车辆的最小跟车距离的某一个距离,例如,预设距离可以设定在50m至100m之间,具体可以取值50m。
在一个可选的实施例,步骤204可以通过以下步骤实现:首先获取当前车辆所在的车道线的高程信息,并根据所述车道线的高程信息,判断所述车道线是否包含坡道,若所述车道线包含所述坡道,则获取所述坡道的位置信息,最后根据所述前导车辆的位置信息和所述坡道的位置信息,判断所述前导车辆是否在所述坡道上行驶或离开所述坡道的距离小于预设距离。具体的,车道线的高程信息指的是车道线上各路径点的高程信息,该车道线至少包括当前车辆至前导车辆之间的一整段包含有高程信息的车道线,此外,车道线也可以包括当前车辆后方的路径和/或前导车辆前方的路径等等,对于车道线的长度,本实施例不做具体限定。本实施例通过车道线的高程信息判断前方道路是否存在坡道路段,并根据前导车辆的位置信息和坡道路段的位置信息确定前导车辆与坡道路段之间的相对位置,能够提高前导车辆位置判断的效率。
在一个可选的实施例,步骤204中判断当前车辆所在的车道线是否包含坡道可以通过以下步骤实现:根据所述当前车辆所在的车道线的高程信息,依次判断所述车道线中每两个相邻的路径点之间的连线与水平线的角度是否大于预设的角度阈值,若所述车道线中两个相邻的路径点之间的连线与水平线的角度大于所述角度阈值,则将所述两个相邻的路径点均确定为坡道路径点,当所述车道线中连续的坡道路径点的数量达到预设数量值时,将所述连续的多个坡道路径点进行顺次连接,得到所述车道线中的坡道数据,并判定所述车道线包含坡道。
在本实施例中,车道线包括一系列连续的路径点,具体的,可以获取车道线中第一个路径点与其相邻的第二个路径点之间的连线与水平线的角度,将该角度与预设的角度阈值进行比较,如果该角度大于预设的角度阈值,那么将第一个路径点和第二路径点均确定为坡道路径点,以此类推,确定N个连续的坡道路径点中每两个相邻路径点的连线与水平线的角度均大于预设的角度阈值,则将N个坡道路径点顺次连接获得坡道数据。其中,N大于等于预设数量值,例如N为自然数,1000。本申请对N的取值不作进一步限定,符合实际应用场景的,均在本申请的保护范围内。角度阈值可以根据实际情况设定,例如可以设定为8°至15°之间,如10°或12°。为了进一步提升坡道路段的准确性,可以对车道线中的一系列连续的路径点的高程信息进行滤波处理,通过滤波处理使得路径点的高程数据更加平滑,减少对坡道的误检。需要说明的是,对一系列连续的路径点进行滤波处理属于现有技术,不再赘述。本实施例通过车道线中每两个相邻的路径点与水平线之间的夹角确定车道线中的坡道路段,可以有效的提高坡道路段判断的准确性,从而避免坡道的误判。
205、若前导车辆在坡道上行驶或离开坡道的距离小于所述预设距离,则根据当前车辆与前导车辆之间的路程长度和前导车辆的坡道行驶距离,确定当前车辆与前导车辆之间的跟车距离。
具体的,图5给出了一种坡道环境下的车速规划方法的场景示意图,如图5所示,若前导车辆B在坡道上行驶或前导车辆B驶离坡道但距离坡道的终点位置的距离小于预设距离d,则可以将前导车辆B的当前位置距离坡道起点的距离作为坡道行驶距离Sr,并根据当前车辆A与前导车辆B之间的路程长度S与前导车辆B的坡道行驶距离Sr的差值,得到当前车辆A与前导车辆B之间的跟车距离。也就是说,可以将坡道的起始点位置作为前导车辆的虚拟位置,并基于前导车辆的虚拟位置与当前车辆的位置,计算跟车距离。
在一个可选的实施例,步骤204可以通过以下步骤实现:首先,判断所述前导车辆的坡道行驶距离是否大于预设的坡道长度阈值,若所述前导车辆的坡道行驶距离长度小于等于所述坡道长度阈值,则根据当前车辆与所述前导车辆之间的路程长度与所述前导车辆的坡道行驶距离的差值,得到当前车辆与所述前导车辆之间的跟车距离,若所述前导车辆的坡道行驶距离长度大于所述坡道长度阈值,则根据当前车辆与所述前导车辆之间的路程长度与所述坡道长度阈值的差值,得到当前车辆与所述前导车辆之间的跟车距离。
具体的,如图6所示,坡道长度阈值Smax可用于表示坡道上的前导车辆不会对后续进入坡道的其他车辆造成影响的人为设定的行驶距离,其中,坡道长度阈值Smax的数值可以根据实际情况设置,例如,坡道长度阈值Smax可以设定为200m或200m以上,具体可以取值200m。在本实施例中,当坡道行驶距离Sr大于坡道长度阈值Smax时,可以将坡道长度阈值Smax作为前导车辆B虚拟的坡道行驶距离,并根据当前车辆与前导车辆之间的路程长度与该虚拟的坡道行驶距离Smax的差值,得到当前车辆与前导车辆之间的跟车距离。
在本实施例中,当前导车辆处于相对较长的坡道时,为了不使当前车辆及后续的车辆在坡道起点处形成拥堵,本实施例设定了坡道长度阈值,用以标定前导车辆不会对跟车行驶的其他车辆造成影响的安全距离,使得跟车的车辆能够处于正常的跟车行驶状态,避免了在坡道起点处造成的拥挤。相应的,当前导车辆处于相对较短的坡道时,为了使当前车辆的跟车行驶不受坡道上的前导车辆的影响,可以根据实际的坡道行驶距离计算跟车距离,从而保证了当前车辆与坡道上的前导车辆存在一定距离,防止坡道上的前导车辆对当前车辆的行驶造成影响,提高了坡道上跟车行驶的车辆的安全性。
在一个可选的实施例,步骤204还可以替换为以下步骤:若前导车辆未在坡道上行驶或离开坡道的距离大于等于预设距离,则前导车辆不会对当前车辆的行驶造成影响,此时,可以直接将测量的当前车辆与前导车辆间的路程长度作为当前车辆与前导车辆之间的跟车距离。
在本实施例中,可以区分前导车辆在坡道上行驶的多种情况,针对性的产生不同的跟车距离,使坡道上的前导车辆在不会对当先车辆的跟车行驶造成影响,同时,也使当前车辆能够及时的驶入坡道,避免了对跟车的车辆造成影响,提高了车辆的整体运输效率。
206、在当前车辆在坡道上行驶时,根据跟车距离和初始行驶参数,确定当前车辆在多个预设的规划时间后的目标行驶参数。
具体的,在当前车辆在坡道上行驶时,表明当前车辆的行驶环境相对危险,此时,应避免当前车辆作出减速停车等危险动作。基于此,需要限制当前车辆在多个预设的规划时间后的目标速度大于等于当前车辆的初始速度,其中,多个规划时间可以根据实际情况任意选择。在本实施例中,可以根据当前车辆与前导车辆之间的跟车距离的长短控制当前车辆作出加速行驶或匀速行驶等动作,并控制车辆不做出减速行驶和停车等危险的行驶动作,以确保当前车辆在坡道上能够安全的进行跟车行驶。
在一个可选的实施例中,步骤205可以通过以下步骤实现:判断前车辆与前导车辆之间的跟车距离是否大于预设的最大跟车距离,若所述跟车距离小于等于所述最大跟车距离,则确定所述目标速度为当前车辆的初始速度,即控制车辆匀速行驶;若所述跟车距离大于所述最大跟车距离,则确定所述目标速度为当前车辆的最大行驶速度,即控制车辆加速行驶。在本实施例中,最大跟车距离的数值可以根据实际情况进行设置。具体的,当跟车距离在最大跟车距离之外时,可以控制行驶在坡道上的车辆加速行驶,以缩短当前车辆与前导车辆之间的距离;当跟车距离在最大跟车距离之内时,可以控制行驶在坡道上的车辆匀速行驶,以确保跟车行驶的安全性。
207、在当前车辆未在坡道上行驶时,根据跟车距离与预设的多个距离阈值之间的比较结果,确定当前车辆在多个预设的规划时间后的目标行驶参数。
其中,距离阈值为预先设置的当前车辆与前导车辆之间的距离长度,该距离阈值可以基于人为设定多个距离值得到,也可以基于在当前车辆的最小跟车距离和预设的多个距离过渡值的总和得到。在本实施例中,多个距离阈值可以包括第一距离阈值S1、第二距离阈值S2和第三距离阈值Smax,其中,第三距离阈值Smax大于第二距离阈值S2,第二距离阈值S2大于第一距离阈值S1,目标行驶参数包括目标速度和目标位移中的至少一个。
具体的,在当前车辆未在坡道上行驶时,表明当前车辆的行驶环境较为安全,此时,可以根据跟车距离的长短控制当前车辆分别作出加速、减速和匀速等行驶动作。进一步的,可以通过多个距离阈值可以确定多个距离范围,每个距离范围可以对应一个目标行驶参数,通过将当前车辆与前导车辆之间的跟车距离与多个距离阈值进行比较,可以判断出跟车距离落在了那个距离范围内,从而可以通过距离范围与目标行驶参数之间的映射关系,确定当前车辆的目标行驶参数。进一步的,在目标行驶参数确定之后,还可以确定多个规划时间,即确定当前车辆从初始行驶参数调整至目标行驶参数所用的时长。可以理解的是,规划时间越长,当前车辆调整至目标行驶参数的时长越长,反正则越短,但是,在不同的规划时间下,目标行驶参数不发生变化。
在一个可选的实施例中,多个距离阈值可以通过以下方法确定:首先,获取当前车辆的最小跟车距离和行驶速度系数,其中,该行驶速度系数可以根据当前车辆的最大行驶速度确定,然后,可以根据该行驶速度系数与预设的多个距离参数之间的乘积,得到多个距离过渡值,最后,根据最小跟车距离与每个距离过渡值之间的和值,得到多个距离阈值。
具体的,最小跟车距离可以基于实际路况以及车辆的制动能力确定,用于表示车辆在最小跟车距离内可以从车辆的常规运行速度制动到车辆停止。行驶速度系数λ可以根据当前车辆的最大行驶速度Vmax确定。具体的,可以基于公式(1)得到行驶速度系数λ,公式(1)如下所示:
其中,λ为当前车辆的行驶速度系数,Vmax为当前车辆的最大行驶速度,X为预设的速度值,例如,X的值可以取25公里每小时。进一步的,根据行驶速度系数λ与预设的多个距离参数之间的乘积,即可得到多个距离过渡值,其中,多个距离参数可以包括一个目标距离参数aev以及数个用于评价跟车行驶远近程度的距离参数a1、a2以及amax,其中,a1<aev<a2<amax,例如,可以将a1、aev、a2、amax的数值分别设定为20m、30m、60m和80m。具体的,基于距离参数a1与行驶速度系数λ的乘积得到的第一距离过渡值代表跟车距离较短,需要减速或停车以增加跟车距离;基于距离参数aev与行驶速度系数λ的乘积得到的距离值代表较为理想的目标跟车距离;基于距离参数a2与行驶速度系数λ的乘积得到的第二距离过渡值代表跟车距离相对较远,需要对车辆的速度进行调整以使跟车距离接近目标跟车距离;基于距离参数amax与行驶速度系数λ的乘积得到的第三距离过渡值代表跟车距离过长,需要加速以减少跟车距离。
进一步的,根据最小跟车距离与每个所述距离过渡值之间的和值,即可得到所述多个距离阈值。其中,计算多个距离阈值的公式如公式(2)所示:
其中,Smin为当前车辆的最小跟车距离,λ为当前车辆的行驶速度系数,a1、aev、a2、amax为多个距离参数,S1、Sev、S2、Smax为多个距离阈值,其中,a1<aev<a2<amax,S1<Sev<S2<Smax。具体的,基于的行驶速度系数λ与目标距离参数aev的乘积与最小跟车距离求Smin的和值,可以得到跟车距离Sev,Sev用于标定较为理想的目标跟车距离;基于的行驶速度系数λ与第一距离参数a1的乘积与最小跟车距离Smin的和值,可以得到跟车距离S1,S1用于标定需要进行减速的阈值,即当跟车距离小于第一距离阈值S1时,说明当前车辆需要减速行驶;基于的行驶速度系数λ与第三距离参数amax的乘积与最小跟车距离Smin的和值,可以得到跟车距离Smax,Smax用于标定需要进行加速或保持最大行驶速度的阈值,即当跟车距离大于第三距离阈值Smax时,说明当前车辆需要加速行驶或保持最大行驶速度行驶;基于的行驶速度系数λ与第二距离参数a2的乘积与最小跟车距离S2的和值,可以得到跟车距离S2,S2用于标定当前车辆的速度需要进行调整,以使跟车距离接近于理想的目标跟车距离。
在本实施例中,通过设定不同的距离参数,可以得到代表不同跟车远近程度的多个距离阈值,以便于后续通过对比跟车距离与多个距离阈值的关系,得到当前车辆需要调整的目标行驶参数,从而使得未来某个时段下的跟车距离能够接近于理想的目标跟车距离,以此提高自动跟车驾驶的效果,并提高车辆的运输效率,同时保证车辆行驶的安全性。
在一个可选的实施例中,当跟车距离S小于第一距离阈值S1时,可以设定目标速度为零,即当跟车距离S小于第一距离阈值S1,表明当前车辆需要进行减速,通过将目标速度设为零,可以增加跟车距离,从而保持车辆行驶的安全性。进一步的,参照图7,当跟车距离S大于等于第一距离阈值S1,且小于第二距离阈值S2时,可以获取预设的速度采样范围△V,并设定目标速度为前导车辆的当前行驶速度Vfront对应的速度区间[Vfront-△V,Vfront+△V],目标位移为跟车距离S与前导车辆在多个预设的规划时间后的行驶距离Vfront×t之和与预设的目标跟车距离Sev之间的差值S+Vfront×t-Sev,其中,速度采样范围△V表示目标速度的调整范围,其取值范围可以根据实际情况进行设定,例如,速度采样范围△V可以设定在[0.5km/h,2km/h]这个区间内,具体可以取值1km/h。进一步的,上述目标速度的含义为前导车辆的当前行驶速度Vfront减去速度采样范围△V的值至前导车辆的当前行驶速度Vfront加上速度采样范围△V的值对应的区间。通过在S1至S2的范围内设定目标速度和目标位移,可以使目标状态下的跟车距离接近于预先设定的目标跟车距离,从而提高跟车行驶的效果,保证车辆的安全性和车辆的运输效率。
进一步的,当跟车距离S大于等于第二距离阈值S2,且小于第三距离阈值Smax时,可以获取预设的速度采样范围△V,并设定目标速度为当前车辆的最大行驶速度Vmax对应的速度区间[Vmax-△V,Vmax]。此时,当前车辆与前导车辆之间的距离较远,可以不考虑前导车辆的行驶参数,只根据当前车辆的行驶参数确定目标速度。具体的,可以将最大行驶速度Vmax减去速度采样范围△V至最大行驶速度Vmax的数值的取值范围作为目标速度的调整区间。进一步的,当跟车距离S大于等于第三距离阈值Smax时,可以设定目标速度为当前车辆的最大行驶速度Vmax。具体的,当跟车距离S大于等于第三距离阈值Smax时,表明当前车辆与前导车辆间的距离较长,需要提速以缩短跟车距离,以提高车辆的运输效率,此时,目标速度为当前车辆的最大行驶速度。
在本实施例中,通过将跟车距离与多个距离阈值构成的范围区间进行比较,并基于跟车距离获取相应范围区间内的目标行驶参数,可以使车辆较好的应对不同的跟车行驶情况,从而有效的提高了车辆的跟车行驶效果,并保证了车辆的安全性和运输效率。
208、基于初始行驶参数以及当前车辆在多个规划时间后的目标行驶参数,通过多项式拟合法确定当前车辆在每个规划时间内的位移轨迹。
其中,初始行驶参数可以包括初始速度和初始加速度,目标行驶参数可以包括目标速度和目标位移中的至少一个,此外,目标速度还可以包括预设的速度值和/或预设的速度区间,其中,速度区间可以包括多个速度值,多个速度值均在速度区间内,目标速度可以在速度区间内自由选择。
具体的,当目标速度为预设的速度值时,可以根据初始速度和初始加速度以及当前车辆在多个规划时间后的速度值,通过四次多项式或五次多项式拟合当前车辆在多个规划时间值下的位移轨迹。进一步的,当目标速度为预设的速度区间时,可以根据初始速度和初始加速度以及当前车辆在多个规划时间后的多个速度值,通过四次多项式或五次多项式拟合当前车辆在多个规划时间值和多个速度值下的位移轨迹。可以理解的是,四次多项式和五次多项式拟合位移轨迹的方法较为类似,因此,本实施例仅以五项多项式为例说明拟合位移轨迹的具体方法。其中,通过五次多项式拟合当前车辆在每个规划时间值下的位移轨迹的计算公式如公式(3)所示:
S(t)=α0+α1T+α2T2+α3T3+α4T4 +α5T5 (3)
其中,S(t)为规划时间内各个时间点上的位移轨迹,α0、α1、α2、α3、α4、α5为五次多项式的6个系数,T为规划时间。对公式(3)求解一阶导数,可以得到当前车辆在规划时间内各个时间点上的速度,对公式(3)求解二阶导数,可以得到当前车辆在规划时间内各个时间点上的加速度,其中,速度的计算公式如公式(4)所示,加速度的计算公式如公式(5)所示:
具体的,为求解上述公式(3)至公式(5)中的系数α0至α5,共需要6个条件,其中,前3个条件为当前车辆在当前时刻(记为0时刻)的初始位置、初始速度和初始加速度,将、、代入公式(3)至公式(5),可得系数α0、α1、α2的计算公式如公式(6)所示:
在上述公式(6)和公式(7)中,初始位置、初始加速度和目标加速度可以记为0,初始速度可以在当前车辆的初始行驶参数中获得,目标速度和目标位置(即目标位移)可以在目标行驶参数中获得,规划时间T可以预先设定,因此,可以通过公式(6)和公式(7),即可得到五次多项式的参数α0至α5。进一步的,通过设定多个规划时间T,即可得到对应于多个规划时间T的多套多项式参数α0至α5,从而得到多个规划时间下的多条位移轨迹S(t),最后,基于多条位移轨迹S(t)的一阶导数和二阶导数,即可得到每条位移轨迹的速度(t)和加速度(t)。
在本实施例中,通过多项式拟合法,可以求解出当前车辆在跟车距离下的多个规划时间段内的位移轨迹,进而可以基于位移轨迹得到当前车辆在规划时间内的速度和/或加速度。通过上述方式求解车辆的加速度,可以使加速度具有连续性,并使得车辆速度的变化平滑,从而降低了车辆的控制难度,并提高了乘坐体验。
209、根据当前车辆在每个规划时间内的位移轨迹的损耗值,确定目标位移轨迹,并基于目标位移轨迹确定当前车辆在目标时间区间内的行驶参数。
具体的,在规划出多个规划时间内的位移轨迹之后,可以基于多个损耗分量计算每条位移轨迹的损耗值,并将损耗值最小的位移轨迹确定为目标位移轨迹,进而可以通过目标位移轨迹得到车辆控制的参考速度和参考加速度,最后通过参考速度和/或参考加速度,控制当前车辆未来一端时间内的行驶参数,其中,行驶参数可以是各个时间点的速度,也可以是各个时间点的加速度,目标时间区间可以通过车辆终端执行速度规划方法的执行时间确定,且目标时间区间的长度小于等于目标位移轨迹的规划时间的长度。
在一个可选的实施例中,步骤209中根据多条位移轨迹的损耗值确定目标位移轨迹的方法可以通过以下步骤实现:根据每条位移轨迹的至少一个损耗分量的加权和,得到每条位移轨迹的损耗值,其中,损耗分量可以包括位移轨迹的规划时间、规划时间后的当前车辆与前导车辆之间的跟车距离与预设的目标跟车距离之差的绝对值、位移轨迹的三阶导数绝对值之和、目标行驶参数中的目标速度与前导车辆的当前行驶速度之差的绝对值中的一个或多个。具体的,位移轨迹的规划时间为多项式拟合轨迹时使用的规划时间,规划时间越少代表达到目标的速度越快;规划时间后的当前车辆与前导车辆之间的跟车距离与预设的目标跟车距离之差的绝对值越小,表示达到目标状态时的两车间距越接近期望间距;位移轨迹的三阶导数绝对值之和越小,表示拟合的曲线越平滑,车辆的控制难度越小;在目标速度限制为一个取值范围时,目标行驶参数中的目标速度与前导车辆的当前行驶速度之差的绝对值越小,表示规划时间后的目标速度越接近前导车辆的行驶速度。
进一步的,可以针对实际场景中每个损耗分量的重要程度,为每个损耗分量设置相应的权值,在本实施例中,权值的范围可以设定为[0,1]。举例来说,假如每个损耗分量的重要程度均相同,那么可以将每个损耗分量的权值均设置为1,假如其中一个损耗分量的重要程度比较高,则可以将该损耗分量的权值设为1,将其他损耗分量的权值设为小于1的一个数值,如0.9。再进一步的,可以将每个损耗分量与相应的权值相乘,进而将每个损耗分量与权值的乘积相加,得到每条位移轨迹的损耗值,最后将损耗值最小的位移轨迹确定为目标位移轨迹。在本实施例中,通过将每条位移轨迹的多个损耗分量的加权和作为损耗值,并在多条位移轨迹中选取损耗值最小的位移轨迹作为目标位移轨迹,可以提高跟车行驶的效果,缩短当前车辆到达目标状态的时长,使车辆的运行速度更平滑,并减小车辆的控制难度。
在一个可选的实施例中,行驶参数包括行驶速度和/或行驶加速度,步骤209中基于目标位移轨迹确定当前车辆在目标时间区间内的行驶参数的方法可以通过以下步骤实现:首先,获取预设的车速规划执行时间,并根据车速规划执行时间确定目标时间区间,其中,车速规划执行时间小于等于目标轨迹位移的规划时间,然后可以基于目标位移轨迹的一阶导数,得到当前车辆在目标时间区间内的行驶速度,和/或基于目标位移轨迹的二阶导数,得到当前车辆在目标时间区间内的行驶加速度。具体的,假设车速规划执行时间为△t,则在△t的时间内,当前车辆将依照目标位移轨迹进行行驶,即将目标位移轨迹的一阶导数作为参考速度,或者将目标位移轨迹的二阶导数作为参考加速度。当前车辆可以依据实际情况选择参考速度或参考加速度调整自身的速度进行行驶,直至下一个△t时间段后更新目标位移轨迹,再依照更新后的目标位移轨迹重新调整参考速度或参考加速度进行行驶。在本实施例中,车速规划执行时间为△t可以根据实际情况进行设定,且需要保证车速规划执行时间的取值要小于等于目标轨迹位移的规划时间,例如,则车速规划执行时间为△t可以设定在[0.1s,0.5s]这个区间内,具体可以取值0.1s。依据上述方法,可以使当前车辆以平滑的速度进行安全跟车行驶,降低了车辆控制难度,且提高了跟车行驶的安全性。
本实施例提供的车速规划方法,能够根据周围车辆和当前车辆的位置信息,确定当前车辆是否处于跟车行驶状态,在当前车辆处于跟车行驶状态时,自动识别出在当前车道上跟随的前导车辆,并基于当前车辆与前导车辆的距离以及当前车辆的初始行驶参数,确定当前车辆在多个预设的规划时间后的目标行驶参数,进而通过多项式拟合法确定当前车辆在每个规划时间内的位移轨迹,并基于位移轨迹的损耗值从多个位移轨迹中筛选较优的目标位移轨迹,并基于目标位移轨迹确定当前车辆在目标时间区间内的行驶参数。上述方法通过自动识别当前车辆的跟车行驶状态并确定当前车辆的前导车辆,并控制当前车辆在跟车行驶状态平稳且高效的跟车行驶,能够使当前车辆在作业过程中高效的呈队列行驶,极大的提升了无人矿卡作业的效率和安全性。此外,上述方法通过多项式拟合法规划车辆的多个位移轨迹,并通过损耗值选取目标位移轨迹,以及根据目标位移轨迹确定当前车辆的行驶参数,可以使当前车辆的加速度满足连续性要求,从而有效的提高了车速调整的平滑度,避免了车辆制动出现的跳变,降低了车辆的控制难度,提高了乘坐体验。
实施例三
进一步的,作为图1、图2所示方法的具体实现,本实施例提供了一种车速规划装置,如图8所示,该装置包括:数据获取模块31、位置判断模块32、距离确定模块33和速度规划模块34。
数据获取模块31,可用于确定当前车辆处于跟车行驶状态,获取当前车辆的初始行驶参数、前导车辆的位置信息、以及当前车辆与所述前导车辆之间的路程长度;
位置判断模块32,可用于根据当前车辆所在的车道线和所述前导车辆的位置信息,判断所述前导车辆是否在坡道上行驶或离开坡道的距离小于预设距离;
距离确定模块33,可用于若所述前导车辆在坡道上行驶或离开坡道的距离小于所述预设距离,则根据当前车辆与所述前导车辆之间的路程长度和所述前导车辆的坡道行驶距离,确定当前车辆与所述前导车辆之间的跟车距离;
速度规划模块34,可用于根据所述跟车距离,确定当前车辆的目标行驶参数,并根据所述初始行驶参数和所述目标行驶参数,确定当前车辆在目标时间区间内的行驶参数。
在具体的应用场景中,所述数据获取模块31,具体可用于在当前车辆的通信范围内,获取至少一个车辆的位置信息和当前车辆的位置信息,并根据所述至少一个车辆的位置信息和所述当前车辆的位置信息,判断当前车辆是否处于跟车行驶状态;若当前车辆处于跟车行驶状态,则根据每个所述车辆的位置信息以及当前车辆与每个所述车辆之间的路程长度,确定当前车辆的前导车辆。
在具体的应用场景中,所述数据获取模块31,具体可用于将每个所述车辆的后轴中心分别投影至当前车辆所在的车道线上,得到每个所述车辆在所述车道线上的投影点;分别判断每个所述车辆的投影点与当前车辆的后轴中心点之间的路程是否小于预设的跟车检测距离,并判断每个所述车辆的后轴点与所述车辆的投影点之间的距离是否小于预设的跟车横向检测距离;若存在至少一个车辆的投影点与当前车辆的后轴中心点之间的路程小于所述跟车检测距离,且所述车辆的后轴中心点与所述车辆的投影点之间的距离小于所述跟车横向检测距离,则判定当前车辆处于跟车行驶状态。
在具体的应用场景中,所述数据获取模块31,具体可用于根据每个所述车辆的位置信息,确定至少一个预选车辆,其中,所述预选车辆的投影点与当前车辆的后轴中心点之间的路程小于所述跟车检测距离,且所述预选车辆的后轴中心点与所述预选车辆的投影点之间的距离小于所述跟车横向检测距离;获取当前车辆与每个所述预选车辆之间的路程长度,并将所述路程长度最短的所述预选车辆确定为当前车辆的前导车辆。
在具体的应用场景中,所述数据获取模块31,具体可用于获取当前车辆在车道线上的第一位置信息以及所述前导车辆在所述车道线上的第二位置信息,并根据所述第一位置信息和所述第二位置信息之间的车道线长度,得到当前车辆与所述前导车辆之间的路程长度;和/或获取当前车辆与所述前导车辆之间的路侧单元的数量,并根据所述路侧单元的数量以及两个所述路侧单元之间的距离,得到当前车辆与所述前导车辆之间的路程长度;和/或获取当前车辆与所述前导车辆之间的车道线的弯曲度,当所述弯曲度小于预设的弯曲度阈值时,根据当前车辆装载的传感器检测到的当前车辆与所述前导车辆之间的直线距离,得到当前车辆与所述前导车辆之间的路程长度。
在具体的应用场景中,所述位置判断模块32,具体可用于根据所述当前车辆所在的车道线的高程信息,判断所述车道线是否包含坡道;若所述车道线包含所述坡道,则获取所述坡道的位置信息;根据所述前导车辆的位置信息和所述坡道的位置信息,判断所述前导车辆是否在坡道上行驶或离开坡道的距离小于预设距离。
在具体的应用场景中,所述位置判断模块32,具体可用于根据所述当前车辆所在的车道线的高程信息,依次判断所述车道线中每两个相邻的路径点之间的连线与水平线的角度是否大于预设的角度阈值;若所述车道线中两个相邻的路径点之间的连线与水平线的角度大于所述角度阈值,则将所述两个相邻的路径点均确定为坡道路径点;当所述车道线中连续的坡道路径点的数量达到预设数量值时,将所述连续的多个坡道路径点进行顺次连接,得到所述车道线中的坡道数据,并判定所述车道线包含坡道。
在具体的应用场景中,所述距离确定模块33,具体可用于判断所述前导车辆的坡道行驶距离是否大于预设的坡道长度阈值;若所述前导车辆的坡道行驶距离长度小于等于所述坡道长度阈值,则根据当前车辆与所述前导车辆之间的路程长度与所述前导车辆的坡道行驶距离的差值,得到当前车辆与所述前导车辆之间的跟车距离;若所述前导车辆的坡道行驶距离长度大于所述坡道长度阈值,则根据当前车辆与所述前导车辆之间的路程长度与所述坡道长度阈值的差值,得到当前车辆与所述前导车辆之间的跟车距离。
在具体的应用场景中,所述距速度规划模块34,具体可用于在当前车辆在坡道上行驶时,根据所述跟车距离和所述初始行驶参数,确定当前车辆在多个预设的规划时间后的目标行驶参数;在当前车辆未在坡道上行驶时,根据所述跟车距离与预设的多个距离阈值之间的比较结果,确定当前车辆在多个预设的规划时间后的目标行驶参数;基于所述初始行驶参数以及当前车辆在多个所述规划时间后的目标行驶参数,通过多项式拟合法确定当前车辆在每个所述规划时间内的位移轨迹;根据当前车辆在每个所述规划时间内的位移轨迹的损耗值,确定目标位移轨迹,并基于目标位移轨迹确定当前车辆在目标时间区间内的行驶参数。
在具体的应用场景中,所述初始行驶参数包括初始速度,所述目标行驶参数包括目标速度;则所述距速度规划模块34,具体可用于判断所述跟车距离是否大于预设的最大跟车距离;若所述跟车距离小于等于所述最大跟车距离,则确定所述目标速度为当前车辆的初始速度;若所述跟车距离大于所述最大跟车距离,则确定所述目标速度为当前车辆的最大行驶速度。
在具体的应用场景中,所述多个距离阈值包括第一距离阈值、第二距离阈值和第三距离阈值,所述第三距离阈值大于所述第二距离阈值,所述第二距离阈值大于所述第一距离阈值;所述目标行驶参数包括目标速度和目标位移中的至少一个;所述距速度规划模块34,具体可用于当所述跟车距离小于所述第一距离阈值时,确定所述目标速度为零;当所述跟车距离大于等于所述第一距离阈值,且小于所述第二距离阈值时,确定所述目标速度为所述前导车辆的当前行驶速度对应的速度区间,所述目标位移为所述跟车距离与所述前导车辆在多个预设的规划时间后的行驶距离之和与预设的目标跟车距离之间的差值;当所述跟车距离大于等于所述第二距离阈值,且小于所述第三距离阈值时,确定所述目标速度为所述前导车辆的当前行驶速度对应的速度区间;当所述跟车距离大于等于所述第三距离阈值时,确定所述目标速度为当前车辆的最大行驶速度。
在具体的应用场景中,所述初始行驶参数包括初始速度和初始加速度;所述目标行驶参数包括目标速度和目标位移中的至少一个,所述目标速度包括预设的速度值和/或预设的速度区间,所述速度区间包括多个速度值;所述距速度规划模块34,具体可用于当所述目标速度为预设的速度值时,根据所述初始速度和所述初始加速度以及当前车辆在多个所述规划时间后的速度值,通过四次多项式或五次多项式拟合当前车辆在多个所述规划时间值下的位移轨迹;当所述目标速度为预设的速度区间时,根据所述初始速度和所述初始加速度以及当前车辆在多个所述规划时间后的多个速度值,通过四次多项式或五次多项式拟合当前车辆在多个所述规划时间值和多个速度值下的位移轨迹。
在具体的应用场景中,所述距速度规划模块34,具体可用于根据每条所述位移轨迹的至少一个损耗分量的加权和,得到每条所述位移轨迹的损耗值,其中,所述损耗分量包括所述位移轨迹的规划时间、所述规划时间后的当前车辆与所述前导车辆之间的跟车距离与预设的目标跟车距离之差的绝对值、所述位移轨迹的三阶导数绝对值之和、所述目标行驶参数中的目标速度与所述前导车辆的当前行驶速度之差的绝对值中的至少一个;将所述损耗值最小的位移轨迹确定为所述目标位移轨迹。
在具体的应用场景中,所述行驶参数包括行驶速度和/或行驶加速度;所述距速度规划模块34,具体可用于获取预设的车速规划执行时间,并根据所述车速规划执行时间确定目标时间区间,其中,所述车速规划执行时间小于等于所述目标轨迹位移的规划时间;基于所述目标位移轨迹的一阶导数,得到当前车辆在所述目标时间区间内的行驶速度;和/或基于所述目标位移轨迹的二阶导数,得到当前车辆在所述目标时间区间内的行驶加速度。
需要说明的是,本实施例提供的一种车速规划装置所涉及各功能单元的其它相应描述,可以参考实施例一和实施例二中的对应描述,在此不再赘述。
实施例四
本发明实施例还提供了一种计算机设备的实体结构图,如图9所示,该计算机设备包括:处理器41、存储器42、及存储在存储器42上并可在处理器上运行的计算机程序,其中存储器42和处理器41均设置在总线43上所述处理器41执行所述程序时实现实施例一和实施例二所述的方法步骤。实施例一和实施例二中已经对车速规划方法进行了详细的描述,在此不再赘述。
实施例五
图10为本发明实施例提供的一种芯片的结构示意图,如图10所示,芯片500包括一个或两个以上(包括两个)处理器510和通信接口530。所述通信接口530和所述至少一个处理器510耦合,所述至少一个处理器510用于运行计算机程序或指令,以实现如实施例一和实施例二所述的方法步骤。
优选地,存储器540存储了如下的元素:可执行模块或者数据结构,或者他们的子集,或者他们的扩展集。
本发明实施例中,存储器540可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器510提供指令和数据。存储器540的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(non-volatile random access memory,NVRAM)。
本发明实施例中,存储器540、通信接口530以及存储器540通过总线系统520 耦合在一起。其中,总线系统520除包括数据总线之外,还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。为了便于描述,在图9中将各种总线都标为总线系统520。
上述本申请实施例描述的方法可以应用于处理器510中,或者由处理器510实现。处理器510可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器510中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器510可以是通用处理器(例如,微处理器或常规处理器)、数字信号处理器(digitalsignal processing,DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门、晶体管逻辑器件或分立硬件组件,处理器510可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。
实施例六
图11为本发明实施例提供的一种终端的结构示意图,如图11所示,终端600包括上述车速规划装置100。
上述终端600可以通过车速规划装置100执行上述实施例一和实施例二所描述的方法。可以理解,终端600对车速规划装置100进行控制的实现方式,可以根据实际应用场景设定,本申请实施例不作具体限定。
所述终端600包括但不限于:车辆、车载终端、车载控制器、车载模块、车载模组、车载部件、车载芯片、车载单元、车载雷达或车载摄像头等其他传感器,车辆可通过该车载终端、车载控制器、车载模块、车载模组、车载部件、车载芯片、车载单元、车载雷达或摄像头,实施本申请提供的方法。本申请中的车辆包括乘用车和商用车,商用车的常见车型包括但不限于:皮卡、微卡、轻卡、微客,自缷车、载货车、牵引车、挂车、专用车和矿用车辆等。矿用车辆包括但不限于矿卡、宽体车、铰接车、挖机、电铲、推土机等。本申请对智能车的类型不作进一步限定,任何一种车型均在本申请的保护范围内。
本发明实施例中的终端作为一种执行非电变量的控制或调整系统,能够使当前车辆在作业过程中高效的呈队列行驶,极大的提升了无人矿卡作业的效率和安全性。此外,上述方法可以在前车处于坡道或刚离开坡道时,对后车的跟车速度进行优化,从而使后方车辆能够保持安全距离平稳地跟随前方车辆行驶,有效的增强了无人矿山环境中,后方车辆在坡道场景下跟随前车行驶时的安全性。
实施例七
基于上述如图1和图2所示方法,相应的,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,如图12所示,存储器720上存储有计算机程序,该计算机程序位于程序代码空间730,该程序731被处理器710执行时实现实施例一和实施例二所述的方法步骤。实施例一和实施例二中已经对车速规划方法进行了详细的描述,在此不再赘述。
上述实施例中描述的方法可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质,还可以包括任何可以将计算机程序从一个地方传送到另一个地方的介质。存储介质可以是可由计算机访问的任何目标介质。
作为一种可能的设计,计算机可读介质可以包括紧凑型光盘只读储存器(compactdisc read-only memory,CD-ROM)、RAM、ROM、EEPROM或其它光盘存储器;计算机可读介质可以包括磁盘存储器或其它磁盘存储设备。而且,任何连接线也可以被适当地称为计算机可读介质。例如,如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或无线技术(如红外,无线电和微波)从网站、服务器或其它远程源传输软件,则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或诸如红外、无线电和微波之类的无线技术包括在介质的定义中。如本文所使用的磁盘和光盘包括光盘(CD),激光盘,光盘,数字通用光盘(digital versatile disc,DVD),软盘和蓝光盘,其中磁盘通常以磁性方式再现数据,而光盘利用激光光学地再现数据。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包括在本发明的保护范围之内。
Claims (19)
1.一种车速规划方法,其特征在于,所述方法包括:
确定当前车辆处于跟车行驶状态,获取当前车辆的初始行驶参数、前导车辆的位置信息、以及当前车辆与所述前导车辆之间的路程长度;
根据当前车辆所在的车道线和所述前导车辆的位置信息,判断所述前导车辆是否在坡道上行驶或离开坡道的距离小于预设距离;
若所述前导车辆在坡道上行驶或离开坡道的距离小于所述预设距离,则根据当前车辆与所述前导车辆之间的路程长度和所述前导车辆的坡道行驶距离,确定当前车辆与所述前导车辆之间的跟车距离;
根据所述跟车距离,确定当前车辆的目标行驶参数,并根据所述初始行驶参数和所述目标行驶参数,确定当前车辆在目标时间区间内的行驶参数。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据当前车辆所在的车道线和所述前导车辆的位置信息,判断所述前导车辆是否在坡道上行驶或离开坡道的距离小于预设距离,包括:
根据所述当前车辆所在的车道线的高程信息,判断所述车道线是否包含坡道;
若所述车道线包含所述坡道,则获取所述坡道的位置信息;
根据所述前导车辆的位置信息和所述坡道的位置信息,判断所述前导车辆是否在坡道上行驶或离开坡道的距离小于预设距离。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述当前车辆所在的车道线的高程信息,判断所述车道线是否包含坡道,包括:
根据所述当前车辆所在的车道线的高程信息,依次判断所述车道线中每两个相邻的路径点之间的连线与水平线的角度是否大于预设的角度阈值;
若所述车道线中两个相邻的路径点之间的连线与水平线的角度大于所述角度阈值,则将所述两个相邻的路径点均确定为坡道路径点;
当所述车道线中连续的坡道路径点的数量达到预设数量值时,将所述连续的多个坡道路径点进行顺次连接,得到所述车道线中的坡道数据,并判定所述车道线包含坡道。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据当前车辆与所述前导车辆之间的路程长度和所述前导车辆的坡道行驶距离,确定当前车辆与所述前导车辆之间的跟车距离,包括:
判断所述前导车辆的坡道行驶距离是否大于预设的坡道长度阈值;
若所述前导车辆的坡道行驶距离长度小于等于所述坡道长度阈值,则根据当前车辆与所述前导车辆之间的路程长度与所述前导车辆的坡道行驶距离的差值,得到当前车辆与所述前导车辆之间的跟车距离;
若所述前导车辆的坡道行驶距离长度大于所述坡道长度阈值,则根据当前车辆与所述前导车辆之间的路程长度与所述坡道长度阈值的差值,得到当前车辆与所述前导车辆之间的跟车距离。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定当前车辆处于跟车行驶状态,包括:
在当前车辆的通信范围内,获取至少一个车辆的位置信息和当前车辆的位置信息,并根据所述至少一个车辆的位置信息和所述当前车辆的位置信息,判断当前车辆是否处于跟车行驶状态;
若当前车辆处于跟车行驶状态,则根据每个所述车辆的位置信息以及当前车辆与每个所述车辆之间的路程长度,确定当前车辆的前导车辆。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述至少一个车辆的位置信息和所述当前车辆的位置信息,判断当前车辆是否处于跟车行驶状态,包括:
将每个所述车辆的后轴中心分别投影至当前车辆所在的车道线上,得到每个所述车辆在所述车道线上的投影点;
分别判断每个所述车辆的投影点与当前车辆的后轴中心点之间的路程是否小于预设的跟车检测距离,并判断每个所述车辆的后轴中心点与所述车辆的投影点之间的距离是否小于预设的跟车横向检测距离;
若存在至少一个车辆的投影点与当前车辆的后轴中心点之间的路程小于所述跟车检测距离,且所述车辆的后轴中心点与所述车辆的投影点之间的距离小于所述跟车横向检测距离,则判定当前车辆处于跟车行驶状态。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据每个所述车辆的位置信息以及当前车辆与每个所述车辆之间的路程长度,确定当前车辆的前导车辆,包括:
根据每个所述车辆的位置信息,确定至少一个预选车辆,其中,所述预选车辆的投影点与当前车辆的后轴中心点之间的路程小于所述跟车检测距离,且所述预选车辆的后轴中心点与所述预选车辆的投影点之间的距离小于所述跟车横向检测距离;
获取当前车辆与每个所述预选车辆之间的路程长度,并将所述路程长度最短的所述预选车辆确定为当前车辆的前导车辆。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取当前车辆与所述前导车辆之间的路程长度,包括:
获取当前车辆在车道线上的第一位置信息以及所述前导车辆在所述车道线上的第二位置信息,并根据所述第一位置信息和所述第二位置信息之间的车道线长度,得到当前车辆与所述前导车辆之间的路程长度;和/或
获取当前车辆与所述前导车辆之间的路侧单元的数量,并根据所述路侧单元的数量以及两个所述路侧单元之间的距离,得到当前车辆与所述前导车辆之间的路程长度;和/或
获取当前车辆与所述前导车辆之间的车道线的弯曲度,当所述弯曲度小于预设的弯曲度阈值时,根据当前车辆装载的传感器检测到的当前车辆与所述前导车辆之间的直线距离,得到当前车辆与所述前导车辆之间的路程长度。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述跟车距离,确定当前车辆的目标行驶参数,并根据所述初始行驶参数和所述目标行驶参数,确定当前车辆在目标时间区间内的行驶参数,包括:
在当前车辆在坡道上行驶时,根据所述跟车距离和所述初始行驶参数,确定当前车辆在多个预设的规划时间后的目标行驶参数;
在当前车辆未在坡道上行驶时,根据所述跟车距离与预设的多个距离阈值之间的比较结果,确定当前车辆在多个预设的规划时间后的目标行驶参数;
基于所述初始行驶参数以及当前车辆在多个所述规划时间后的目标行驶参数,通过多项式拟合法确定当前车辆在每个所述规划时间内的位移轨迹;
根据当前车辆在每个所述规划时间内的位移轨迹的损耗值,确定目标位移轨迹,并基于目标位移轨迹确定当前车辆在目标时间区间内的行驶参数。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述初始行驶参数包括初始速度,所述目标行驶参数包括目标速度;则所述在当前车辆在坡道上行驶时,根据所述跟车距离和所述初始行驶参数,确定当前车辆在多个预设的规划时间后的目标行驶参数,包括:
判断所述跟车距离是否大于预设的最大跟车距离;
若所述跟车距离小于等于所述最大跟车距离,则确定所述目标速度为当前车辆的初始速度;
若所述跟车距离大于所述最大跟车距离,则确定所述目标速度为当前车辆的最大行驶速度。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述多个距离阈值包括第一距离阈值、第二距离阈值和第三距离阈值,所述第三距离阈值大于所述第二距离阈值,所述第二距离阈值大于所述第一距离阈值;所述目标行驶参数包括目标速度和目标位移中的至少一个;
则所述在当前车辆未在坡道上行驶时,根据所述跟车距离与预设的多个距离阈值之间的比较结果,确定当前车辆在多个预设的规划时间后的目标行驶参数,包括:
当所述跟车距离小于所述第一距离阈值时,确定所述目标速度为零;
当所述跟车距离大于等于所述第一距离阈值,且小于所述第二距离阈值时,确定所述目标速度为所述前导车辆的当前行驶速度对应的速度区间,所述目标位移为所述跟车距离与所述前导车辆在多个预设的规划时间后的行驶距离之和与预设的目标跟车距离之间的差值;
当所述跟车距离大于等于所述第二距离阈值,且小于所述第三距离阈值时,确定所述目标速度为所述前导车辆的当前行驶速度对应的速度区间;
当所述跟车距离大于等于所述第三距离阈值时,确定所述目标速度为当前车辆的最大行驶速度。
12.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述初始行驶参数包括初始速度和初始加速度;所述目标行驶参数包括目标速度和目标位移中的至少一个,所述目标速度包括预设的速度值和/或预设的速度区间,所述速度区间包括多个速度值;
则所述基于所述初始行驶参数以及当前车辆在多个所述规划时间后的目标行驶参数,通过多项式拟合法确定当前车辆在每个所述规划时间内的位移轨迹,包括:
当所述目标速度为预设的速度值时,根据所述初始速度和所述初始加速度以及当前车辆在多个所述规划时间后的速度值,通过四次多项式拟合或五次多项式拟合当前车辆在多个所述规划时间值下的位移轨迹;
当所述目标速度为预设的速度区间时,根据所述初始速度和所述初始加速度以及当前车辆在多个所述规划时间后的多个速度值,通过四次多项式或五次多项式拟合当前车辆在多个所述规划时间值和多个速度值下的位移轨迹。
13.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述根据当前车辆在每个所述规划时间内的位移轨迹的损耗值,确定目标位移轨迹,包括:
根据每条所述位移轨迹的至少一个损耗分量的加权和,得到每条所述位移轨迹的损耗值,其中,所述损耗分量包括所述位移轨迹的规划时间、所述规划时间后的当前车辆与所述前导车辆之间的跟车距离与预设的目标跟车距离之差的绝对值、所述位移轨迹的三阶导数绝对值之和、所述目标行驶参数中的目标速度与所述前导车辆的当前行驶速度之差的绝对值中的至少一个;
将所述损耗值最小的位移轨迹确定为所述目标位移轨迹。
14.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述行驶参数包括行驶速度和/或行驶加速度;则基于目标位移轨迹确定当前车辆在目标时间区间内的行驶参数,包括:
获取预设的车速规划执行时间,并根据所述车速规划执行时间确定目标时间区间,所述车速规划执行时间小于等于所述目标轨迹位移的规划时间;
基于所述目标位移轨迹的一阶导数,得到当前车辆在所述目标时间区间内的行驶速度;和/或
基于所述目标位移轨迹的二阶导数,得到当前车辆在所述目标时间区间内的行驶加速度。
15.一种车速规划装置,其特征在于,所述装置包括:
数据获取模块,用于确定当前车辆处于跟车行驶状态,获取当前车辆的初始行驶参数、前导车辆的位置信息、以及当前车辆与所述前导车辆之间的路程长度;
位置判断模块,用于根据当前车辆所在的车道线和所述前导车辆的位置信息,判断所述前导车辆是否在坡道上行驶或离开坡道的距离小于预设距离;
距离确定模块,用于若所述前导车辆在坡道上行驶或离开坡道的距离小于所述预设距离,则根据当前车辆与所述前导车辆之间的路程长度和所述前导车辆的坡道行驶距离,确定当前车辆与所述前导车辆之间的跟车距离;
速度规划模块,用于根据所述跟车距离,确定当前车辆的目标行驶参数,并根据所述初始行驶参数和所述目标行驶参数,确定当前车辆在目标时间区间内的行驶参数。
16.一种芯片,其特征在于,所述芯片包括至少一个处理器和通信接口,所述通信接口和所述至少一个处理器耦合,所述至少一个处理器用于运行计算机程序或指令,以实现如权利要求1-14中任一项所述的方法的步骤。
17.一种终端,其特征在于,所述终端包括如权利要求15所述的车速规划装置。
18.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,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至14中任一项所述的方法的步骤。
19.一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至14中任一项所述的方法的步骤。
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