CN115402318A - 一种车辆变道控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种车辆变道控制方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：响应于目标车辆的变道请求，获取目标车辆的行驶信息、目标车辆周围的障碍物信息以及目标车道的车道信息；基于行驶信息、障碍物信息以及车道信息，确定目标车道中的目标位置以及目标位置对应的目标障碍物信息；基于行驶信息、目标位置以及目标障碍物信息，确定出目标车辆与目标障碍物的目标变道距离；目标障碍物为目标障碍物信息对应的障碍物；在目标变道距离满足预设安全变道距离的情况下，控制目标车辆向目标位置进行变道；本申请可以提高目标车辆的变道成功率，减少不必要的数据处理步骤，有效提高目标车辆变道的安全性以及变道执行效率。

Description

一种车辆变道控制方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及车辆变道控制技术领域，尤其涉及一种车辆变道控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

智能驾驶车辆可以减轻驾驶员的驾驶压力，提升驾驶乐趣，其依靠自身的传感器和处理器获取车辆信息和环境信息，将车辆导航到目标位置；决策规划是智能驾驶车辆系统的关键部分，为了执行驾驶任务，需要依靠决策规划给出安全、舒适、合理的轨迹；同时，智能车辆为了抵达目的地或避让障碍物，需要执行变道的任务，因此安全且高效的执行变道任务至关重要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请公开了一种车辆变道控制方法，通过行驶信息、障碍物信息以及车道信息先确定出合适的目标位置，再对目标车辆与目标位置对应的目标障碍物的变道距离进行计算，可以提高目标车辆的变道成功率，减少不必要的数据处理步骤；且在变道距离满足预设安全变道距离的情况下，控制目标车辆变道；可以有效提高目标车辆变道的安全性以及变道执行效率。

为了达到上述发明目的，本申请提供了一种车辆变道控制方法，所述方法包括：

响应于目标车辆的变道请求，获取目标车辆的行驶信息、目标车辆周围的障碍物信息以及目标车道的车道信息；

基于所述行驶信息、所述障碍物信息以及所述车道信息，确定所述目标车道中的目标位置以及所述目标位置对应的目标障碍物信息；

基于所述行驶信息、所述目标位置以及所述目标障碍物信息，确定出所述目标车辆与目标障碍物的目标变道距离；所述目标障碍物为所述目标障碍物信息对应的障碍物；

在所述目标变道距离满足预设安全变道距离的情况下，控制所述目标车辆向所述目标位置进行变道。

在一些实施方式中，所述基于所述行驶信息、所述障碍物信息以及所述车道信息，确定所述目标车道中的目标位置，包括：

基于所述行驶信息、所述障碍物信息以及所述车道信息确定所述目标车辆对应的目标变道范围；

从所述障碍物信息对应的障碍物中，确定出位于所述目标变道范围内的至少两个第一障碍物以及各第一障碍物的分布信息；

根据所述分布信息获取各相邻所述第一障碍物之间的第一位置；

根据所述行驶信息、所述第一障碍物对应的第一障碍物信息以及目标路段的限速信息，从多个第一位置中确定出目标位置，所述目标路段为所述目标车辆所在的路段。

在一些实施方式中，所述基于所述行驶信息、所述障碍物信息以及所述车道信息确定所述目标车辆对应的目标变道范围；包括：

基于所述行驶信息确定出所述目标车辆的位置信息；

基于所述车道信息确定出所述目标车道的宽度信息以及车道中心线信息；

根据所述位置信息以及所述目标车辆的前端感知距离和后端感知距离，确定出所述目标车辆对应的纵向变道距离；

根据所述位置信息、所述车道中心线信息、所述宽度信息以及所述目标路段的限速信息，确定所述目标车辆对应的横向变道距离；

基于所述纵向变道距离和所述横向变道距离，确定所述目标车辆对应的目标变道范围。

在一些实施方式中，所述根据所述行驶信息、所述第一障碍物对应的第一障碍物信息以及目标路段的限速信息，从多个第一位置中确定出目标位置，包括：

获取各第一位置对应的两个第二障碍物以及两个第二障碍物对应的第二障碍物信息；

根据各第一位置对应的两个第二障碍物信息、所述目标路段的限速信息以及所述行驶信息，确定各第一位置对应的变道参考值；

从各变道参考值中确定出目标变道参考值；

将所述目标变道参考值对应的第一位置确定为目标位置。

在一些实施方式中，所述目标障碍物信息包括第一目标障碍物信息和第二目标障碍物信息，所述基于所述行驶信息、所述目标位置以及所述目标障碍物信息，确定出所述目标车辆与目标障碍物的目标变道距离，包括：

根据所述行驶信息、所述目标位置以及第一目标障碍物信息和第二目标障碍物信息进行速度规划处理，得到所述目标车辆对应的行驶规划速度；

基于所述行驶规划速度控制所述目标车辆行驶至所述目标位置对应的目标待变位置；所述目标待变位置为所述目标车辆变道之前所在车道中的位置；

根据所述行驶信息、所述目标位置以及所述第一目标障碍物信息，确定位于所述目标待变位置的所述目标车辆与所述第一目标障碍物的第一变道距离；

根据所述行驶信息、所述目标位置以及所述第二目标障碍物信息，确定位于所述目标待变位置的所述目标车辆与所述第二目标障碍物的第二变道距离；

基于所述第一变道距离以及所述第二变道距离，确定所述目标变道距离。

在一些实施方式中，所述根据所述行驶信息、所述目标位置以及第一目标障碍物信息和第二目标障碍物信息进行速度规划处理，得到所述目标车辆对应的行驶规划速度，包括：

基于所述行驶信息确定所述目标车辆的行驶速度和位置信息；

基于所述第一目标障碍物信息获取第一目标障碍物的第一行驶速度和第二位置；所述第一目标障碍物为所述第一目标障碍物信息对应的障碍物；

基于所述第二目标障碍物信息获取第二目标障碍物的第二行驶数据和第三位置；所述第二目标障碍物为所述第二目标障碍物信息对应的障碍物；

根据所述行驶速度、所述位置信息、所述第一行驶速度、所述第二位置、所述第二行驶数据以及所述第三位置，确定出所述目标车辆对应的行驶规划速度。

在一些实施方式中，所述在所述目标变道距离满足预设安全变道距离的情况下，控制所述目标车辆向所述目标位置进行变道；包括：

在所述目标变道距离满足预设安全变道距离的情况下，根据所述行驶信息以及所述目标障碍物信息进行路径规划处理，得到变道规划路径；

根据所述变道规划路径控制所述目标车辆向所述目标位置变道。

本申请还提供了一种车辆变道控制装置，所述装置包括：

信息获取模块，用于响应于目标车辆的变道请求，获取目标车辆的行驶信息、目标车辆周围的障碍物信息以及目标车道的车道信息；

位置确定模块，用于基于所述行驶信息、所述障碍物信息以及所述车道信息，确定所述目标车道中的目标位置以及所述目标位置对应的目标障碍物信息；

距离确定模块，用于基于所述行驶信息、所述目标位置以及所述目标障碍物信息，确定出所述目标车辆与目标障碍物的目标变道距离；所述目标障碍物为所述目标障碍物信息对应的障碍物；

变道控制模块，用于在所述目标变道距离满足预设安全变道距离的情况下，控制所述目标车辆向所述目标位置进行变道。

本申请还提供了一种车辆变道控制设备，所述设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现如上述所述的车辆变道控制方法。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由处理器加载并执行如上述所述的车辆变道控制方法。

实施本申请实施例，具有如下有益效果：

本申请的车辆变道控制方法，通过行驶信息、障碍物信息以及车道信息先确定出合适的目标位置，再对目标车辆与目标位置对应的目标障碍物的变道距离进行计算，可以提高目标车辆的变道成功率，减少不必要的数据处理步骤；且在变道距离满足预设安全变道距离的情况下，控制目标车辆变道；可以有效提高目标车辆变道的安全性以及变道执行效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请所述的车辆变道控制方法、装置、设备及存储介质，下面将对实施例所需要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申请的一些实施例，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它附图。

图1为本申请实施例提供的一种车辆变道控制方法的实施环境示意图；

图2为本申请实施例提供的一种车辆变道控制系统示意图；

图3为本申请实施例提供的一种车辆变道控制系统具体结构示意图

图4为本申请实施例提供的一种车辆变道控制方法的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的一种目标位置的确定方法的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的一种目标变道范围的确定方法的流程示意图；

图7为本申请实施例提供的一种目标位置的具体确定方法的流程示意图；

图8a为本申请提供的一种目标变道距离的确定方法的流程示意图；

图8b为本申请提供的一种目标变道距离的仿真示意图；

图9为本申请实施例提供的一种行驶规划速度的确定方法的流程示意图；

图10为本申请实施例提供的一种车辆变道控制装置的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

请参阅图1，其示出了本申请实施例提供的实施环境示意图，该实施环境可以包括：

至少一个终端01和至少一个服务器02。该至少一个终端01和该至少一个服务器02可以通过网络进行数据通信。

在一个可选的实施例中，终端01可以是车辆变道控制方法的执行者。终端01可以包括但不限于车载终端、智能手机、台式计算机、平板电脑、笔记本电脑、智能音箱、数字助理、增强现实(augmented reality，AR)/虚拟现实(virtual reality，VR)设备、智能可穿戴设备等类型的电子设备。终端01上运行的操作系统可以包括但不限于安卓系统、IOS系统、linux、windows、Unix等。

服务器02可以给终端01提供目标车道的车道信息、预设安全变道距离。可选的，服务器02可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、CDN(Content Delivery Network，内容分发网络)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。

请参考图2，其所示为本申请实施例提供的一种车辆变道控制系统的结构示意图；所述系统包括信息采集模块03、处理模块04以及控制模块05；所述处理模块04分别与信息采集模块03以及控制模块05通信连接。

可选的，信息采集模块可以用于获取目标车辆的行驶信息、目标车辆周围的障碍物信息以及目标车道的车道信息。

具体的，如图3所示，信息采集模块可以包括定位单元031、感知单元032以及采集单元。

定位单元以及传感器单元用于获取目标车辆的行驶信息，行驶信息可以包括目标车辆的位置信息以及行驶速度。

定位单元和感知单元可以用于获取目标车辆周围的障碍物信息，障碍物信息可以包括障碍物的位置以及障碍物的速度；例如，(车辆，行人，锥桶，非机动车等的信息)。

采集单元可以从地图单元06中获取目标车道的车道信息，车道信息可以包括车道的宽度信息以及车道中心线信息。其中，地图单元06可以用于存储地图信息，例如包括但不限于道路形状，车道信息，合流和分流信息，交叉口信息，人行横道信息，减速带等。

可选的，处理模块可以用于基于所述行驶信息、所述障碍物信息以及所述车道信息，确定所述目标车道中的目标位置以及所述目标位置对应的目标障碍物信息；以及基于所述行驶信息、所述目标位置以及所述目标障碍物信息，确定出所述目标车辆与目标障碍物的目标变道距离；所述目标障碍物为所述目标障碍物信息对应的障碍物。

具体的，如图3所示，其所示本申请实施例提供了一种控制系统的具体结构示意图；处理模块04可以包括路由单元041、预测单元042以及决策单元043。其中，决策单元043分别与路由单元041以及预测单元042通信连接；决策单元043用于与控制模块05通信连接。

预测单元可以根据障碍物信息以及地图信息，预测障碍物轨迹。

路由单元可以用于根据目标车辆的行驶信息以及地图信息以及车辆的行驶任务规划目标车辆的规划路径。

决策单元可以用于根据目标车辆的位置信息、规划路径以及障碍物轨迹，生成车辆的变道规划路径。

控制模块可以用于控制目标车辆向目标位置进行变道。

具体的，可以直接控制目标车辆行驶或控制目标车辆根据变道规划路径行驶。

在一个示例性实施例中，当决策单元根据路由单元的规划路径以及地图信息，定位单元发送的目标车辆的位置信息；生成一条或多条运动参考线，该参考线为规划路径的部分，或规划路径靠近临车道可通行的局部路径。决策单元根据障碍物轨迹和障碍物位置后，横向决策子单元和纵向决策子单元对各障碍物做出决策，不限于横纵向决策的先后顺序。当对障碍物的决策形成后，横向决策子单元规划出目标车辆当前位置到期望位置的横向路径，该路径在参考线基础上进行横向的拉升，能够对障碍物进行避让；纵向决策子单元根据横向路径以及障碍物轨迹，生成目标车辆从当前位置到期望位置的行驶路线。该行驶路径不限于通过决策方法和动态规划方法得到的路径。

请参考图4，其所示为本申请实施例提供的一种车辆变道控制方法的流程示意图，本说明书提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规；或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序，车辆变道控制方法，可以按照实施例或附图所示的方法顺序执行。所述方法可以应用于终端或服务器，所述终端或服务器可以集成在目标车辆上，也可以独立于目标车辆。具体的如图4所示，所述方法包括：

S401,响应于目标车辆的变道请求，获取目标车辆的行驶信息、目标车辆周围的障碍物信息以及目标车道的车道信息。

需要说明的是，在本申请实施例中，目标车道可以指变道请求指示的目标车辆执行变道后到达的车道。目标车辆的行驶信息可以指目标车辆行驶过程中产生的数据，例如可以包括目标车辆的位置信息以及行驶速度等。目标车辆周围的障碍物信息可以指目标车辆前方、后方、左方以及右方的障碍物的信息；障碍物信息可以指障碍物的位置以及速度等信息；障碍物可以包括动态的障碍物和静止的障碍物；例如，动态的障碍物可以包括行人、机动车、非机动车等；静态的障碍物可以包括道路线、树木以及交通指示牌等。

在本申请实施例中，响应于目标车辆的变道请求，可以基于目标车辆上的传感器实时采集目标车辆的行驶信息、目标车辆周围的障碍物信息以及目标车道的车道信息。

可选的，响应于目标车辆的变道请求，还可以从存储的数据中获取目标车辆的行驶信息、目标车辆周围的障碍物信息以及目标车道的车道信息。其中，存储的数据，可以是存储器中的传感器实时发送的目标车辆的行驶信息、目标车辆周围的障碍物信息以及目标车道的车道信息。

在一个示例中，可以基于预设周期获取目标车辆的行驶信息、目标车辆周围的障碍物信息以及目标车道的车道信息。预设周期可以的时间可以根据需求进行调整。

S403，基于行驶信息、障碍物信息以及车道信息，确定目标车道中的目标位置以及目标位置对应的目标障碍物信息。

在本申请实施例中，目标位置可以是目标车道中相邻两个障碍物之间的位置区域；目标位置对应的目标障碍物信息可以指位于目标位置的所有障碍物各自对应的障碍物信息。

可选的，可以基于所述行驶信息、所述障碍物信息以及所述车道信息，确定出所述目标车道中与目标车辆之间的距离小于或等于目标预设距离的第四位置；与目标车辆之间的距离小于或等于目标预设距离的第四位置，可以表征第四位置的中心与目标车辆中心在目标车辆行驶方向上的距离小于或等于目标预设距离。获取第四位置在车辆行驶方向的第一距离以及目标车辆的第二距离，将第一距离和第二距离满足预设安全距离条件的第四位置确定为目标位置。预设安全距离条件可以指预先设置的第一距离与第二距离之间的安全倍数；例如，第一距离可以为第二距离的2倍以上。第二距离可以指车身的长度。

S405，基于行驶信息、目标位置以及目标障碍物信息，确定出目标车辆与目标障碍物的目标变道距离；所述目标障碍物为所述目标障碍物信息对应的障碍物。

在本申请实施例中，目标变道距离可以指目标车辆变道行驶时相对于目标障碍物的安全距离；目标变道距离可以包括第一变道距离和第二变道距离；其中，第一变道距离可以指目标车辆的前侧边缘线目标车辆前方的目标障碍物之间的安全距离；第二变道距离可以指目标车辆的后侧边缘线与目标车辆后方的目标障碍物之间的安全距离。目标障碍物可以包括目标位置的初始位置对应的第一目标障碍物和目标位置的终止位置对应的第二目标障碍物。目标障碍物信息可以包括第一目标障碍物信息和第二目标障碍物信息。

可选的，根据所述行驶信息、所述目标位置以及所述第一目标障碍物信息确定出所述目标车辆相对于所述第一目标障碍的第一变道距离；根据所述行驶信息、所述目标位置以及所述第二目标障碍物信息，确定出所述目标车辆相对于所述第二目标障碍物的第二变道距离。

S407，在目标变道距离满足预设安全变道距离的情况下，控制目标车辆向目标位置进行变道。

在本申请实施例中，预设安全变道距离可以指预先设置的，能够使目标车辆安全变道至目标位置的距离。

在本申请实施例中，可以在目标变道距离满足预设安全变道距离的情况下，目标车辆发出变道提醒，以使得驾驶员控制目标车辆向目标位置进行变道；其中，变道提醒可以包括目标车道上的目标位置以及提醒变道的信息。

可选的，可以在目标变道距离满足预设安全变道距离的情况下，根据所述行驶信息以及所述目标障碍物信息进行路径规划处理，得到变道规划路径；根据所述变道规划路径控制所述目标车辆向所述目标位置变道。

在一个示例中，可以根据目标障碍物信息预测目标障碍物的障碍物轨迹；根据行驶信息，获取目标车辆的位置信息；获取目标车辆的规划路径；基于目标车辆的位置信息、规划路径以及障碍物轨迹，生成车辆的变道规划路径。其中，规划路径可以为根据目标车辆的行驶任务规划的路径。

在该实施例中，本申请通过行驶信息、障碍物信息以及车道信息先确定出合适的目标位置，再对目标车辆与目标位置对应的目标障碍物的变道距离进行计算，可以提高目标车辆的变道成功率，减少不必要的数据处理步骤；且在变道距离满足预设安全变道距离的情况下，控制目标车辆变道；可以有效提高目标车辆变道的安全性以及变道执行效率。

在一个示例性实施例中，如图5，其所示为本申请实施例提供的一种目标位置的确定方法的流程示意图。具体如下；

S501，基于行驶信息、障碍物信息以及车道信息确定目标车辆对应的目标变道范围。

在本申请实施例中，目标变道范围可以是目标车辆在变道过程中可能的途径区域；目标变道范围位于目标车辆靠近目标车道的一侧，目标变道范围包括但不限目标车道的目标路段。

在一个示例中，如图6，其所示为本申请实施例提供的一种目标变道范围的确定方法的流程示意图；具体如下。

S601，基于行驶信息确定出目标车辆的位置信息。

可选的，可以从行驶信息包含的多种信息中，选出目标车辆的位置信息。

S603，基于车道信息确定出目标车道的宽度信息以及车道中心线信息。

S605，根据位置信息以及目标车辆的前端感知距离和后端感知距离，确定出目标车辆对应的纵向变道距离。

在本申请实施例中，纵向变道距离可以指示纵向变道的起始位置和终止位置以及起始位置与终止位置之间的距离。目标车辆的前端感知距离可以指目标车辆前侧边缘线位置与目标车辆上前端感知设备所能感知到的第一感知位置之间的距离；后端感知距离可以是目标车辆后侧边缘线位置与目标车辆上后端感知设备所能感知到的第二感知位置之间的距离。其中第一感知位置和第二感知位置均可以是感知设备的感知距离阈值所对应的位置。

可选的，可以将前端感知距离、目标车辆的车身长度以及后端感知距离进行加和处理，得到目标车辆对应的纵向变道距离。

可选的，还可以将第一感知位置和第二感知位置之间的差值确定为纵向变道距离。其中，第一感知位置可以为纵向变道的终止位置，第二感知位置可以为纵向变道的起始位置。

S607，根据位置信息、车道中心线信息、宽度信息以及目标路段的限速信息，确定目标车辆对应的横向变道距离。

在本申请实施例中，横向变道距离可以指目标车辆在变道过程中中可能的途径横向区域。横向变道距离可以包括横向左边界和横向右边界；

可选的，可以基于位置信息以及车道中心线信息建立自然坐标系；根据宽度信息、目标路段的限速信息确定出横向左边界以及横向右边界；基于横向左边界和横向右边界确定横向变道距离。

在一个示例中，自然坐标系可以指以目标车道中目标路段的起点作为原点，以车道中心线相对于原点所指示的方向为s轴(相当于平面坐标系中的x轴)，以目标车辆的位置信息与目标车道的车道中心线的连线方向为l轴(相当于平面坐标系中的y轴)。

在该自然坐标系下，可以基于模型一和模型二分别确定出横向左边界以及横向右边界。

模型一：l_threshold_max＝land_width+kminlateralbuffer+v_limit*k

模型二：l_threshold_min＝-land_width-kminlateralbuffer-v_limit*k

其中，lane_width表示宽度信息，kminlateralbuffer表示最小横向距离，为常数，v_limit表示目标路段的限速信息，k表示可调节系数，为常数，大小可调节。l_threshold_max表示横向左边界，l_threshold_min表示横向右边界。

S609，基于纵向变道距离和横向变道距离，确定目标车辆对应的目标变道范围。

可选的，可以基于纵向变道距离和横向变道距离进行区域的划定，即可得到目标变道范围。

在该实施例中，本申请采样上述方式获取目标变道范围，可以获取到较大的检测范围，进而对更多的障碍物信息进行检测，以得到较为准确的目标位置。

S503，从障碍物信息对应的障碍物中，确定出位于目标变道范围内的至少两个第一障碍物以及各第一障碍物的分布信息。

在本申请实施例中，第一障碍物可以为目标车辆周围的障碍物中位于目标变道范围内的障碍物。

可选的，可以基于障碍物信息确定各障碍物的位置信息，将各障碍物的位置信息进行坐标系转换，转换至自然坐标系下的位置，得到各障碍物的目标转换位置；将各目标转换位置中位于目标变道范围内的的位置所对应的障碍物确定为第一障碍物；根据各第一障碍物的目标转换位置在s轴上的大小进行依次排列，即可得到各第一障碍物的分布信息。

S505，根据分布信息获取各相邻第一障碍物之间的第一位置；

可选的，将各第一障碍物中相邻两第一障碍物之间的位置均确定为第一位置。

S507，根据行驶信息、第一障碍物对应的第一障碍物信息以及目标路段的限速信息，从多个第一位置中确定出目标位置，所述目标路段为所述目标车辆所在的路段。

在本申请实施例中，目标位置可以是多个第一位置中满足预设参考条件的目标位置，满足预设参考条件可以指变道参考值在多个第一位置对应的变道参考值中最小；变道参考值可以表征目标车辆变道的代价和收益；变道参考值越小，目标车辆变道的代价越小，收益越高。

在该实施例中，本申请通过选择满足预设参考条件的目标位置，可以有效提升变道成功率。

在一个示例中，如图7，其所示为本申请实施例提供的一种目标位置的具体确定方法的流程示意图；具体如下。

S701，获取各第一位置对应的两个第二障碍物以及两个第二障碍物对应的第二障碍物信息；

在本申请实施例中，第二障碍物信息可以包括第二障碍物的位置和速度。

S703，根据各第一位置对应的两个第二障碍物信息、目标路段的限速信息以及行驶信息，确定各第一位置对应的变道参考值；

在本申请实施例中，根据两个第二障碍物的速度以及目标路段的限速信息，进行目标通行速度的计算处理，得到目标通行速度；目标通行速度可以指若目标车道执行变道所需要的安全行驶速度。

根据两个第二障碍物的位置，确定出第一位置的沿目标车道行驶方向的目标距离；

根据目标车辆的位置信息以及行驶速度、两个第二障碍物的位置和速度，确定出目标车辆与各第二障碍物之间的相对位置和相对速度；基于各相对位置和相对速度，确实目标通行时间。目标通行时间可以指若目标车辆执行变道所需要的安全行驶时间。

根据目标通行速度、目标通行时间以及目标距离确定各第一位置对应的变道参考值。

在一个示例中，可以采用模型三进行变道参考值的确定：

模型三：cost＝a*v_cost+b*s_cost+krp*t_cost

其中，v_cost表示目标通行速度，s_cost表示目标距离，t_cost表示目标通行时间；a和b均为权重系数，krp表示可调节的风险系数；其大小可调节，krp与a和b的和可以等于1。

在一个示例中，在krp调大时，a与b的和变小，此时，(选的目标位置是更加靠近目标车辆)，选目标位置的风格更倾向于离目标车辆更近、目标距离更小、目标通行速度更低的位置，变道风格更偏向于激进型；反之krp调小时，a与b的和变大；此时，选目标位置的风格更倾向于目标距离更大、目标通行速度更低的位置，变道风格更偏向于保守型。

在该实施例中，通过调整krp，可以调整变道参考值的计算结果，进而可以根据驾驶员的驾驶风格，调整目标位置的选取方式。

S705，从各变道参考值中确定出目标变道参考值；

可选的，可以将各变道参考值中最小值确定为目标变道参考值。

S707，将目标变道参考值对应的第一位置确定为目标位置。

在该实施例中，本申请通过计算出各第一位置对应的变道参考值，并基于变道参考值选择出目标位置，这种方式可以快速准确的选择出符合驾驶员需求的目标位置，进一步提高变道效率。

在一个示例性实施例中，如图8，其所示为本申请提供的一种目标变道距离的确定方法的流程示意图；具体如下。

S801，根据行驶信息、目标位置以及第一目标障碍物信息和第二目标障碍物信息进行速度规划处理，得到目标车辆对应的行驶规划速度。

在本申请实施例中，行驶规划速度可以指目标车辆从当前位置行驶至目标待变位置的规划速度；其中，目标待变位置可以为目标车辆所在车道中位于目标位置的起始位置和终止位置之间的位置。

在一个示例中，如图9，其所示为本申请实施例提供的一种行驶规划速度的确定方法的流程示意图；具体如下。

S901，基于行驶信息确定目标车辆的行驶速度和位置信息；

S903，基于第一目标障碍物信息获取第一目标障碍物的第一行驶速度和第二位置；第一目标障碍物为第一目标障碍物信息对应的障碍物；

S905，基于第二目标障碍物信息获取第二目标障碍物的第二行驶数据和第三位置；第二目标障碍物为第二目标障碍物信息对应的障碍物；

S907，根据行驶速度、位置信息、第一行驶速度、第二位置、第二行驶数据以及第三位置，确定出目标车辆对应的行驶规划速度。

具体的，可以基于第二位置和第三位置确定出目标待变道位置；根据行驶速度以及第一行驶速度确定目标车辆与第一目标障碍物的第一相对速度，基于行驶速度以及第二行驶数据确定出目标车辆与第二目标障碍物的第二相对速度；基于目标车辆的位置信息、目标待变位置、第一相对速度以及第二相对速度对目标车辆的速度进行规划，得到行驶规划速度。

在该实施例中，采用上述方法可以快速准确地确定目标车辆的行驶规划速度。

S803，基于行驶规划速度控制目标车辆行驶至目标位置对应的目标待变位置。

在本申请实施例中，目标待变位置为所述目标车辆变道之前所在车道中的位置。具体的，可以为目标待变位置可以为目标车辆所在车道中位于目标位置的起始位置和终止位置之间的位置。

S805，根据行驶信息、目标位置以及第一目标障碍物信息，确定位于目标待变位置的目标车辆与第一目标障碍物的第一变道距离；

在本申请实施例中，第一目标障碍物可以是位于目标待变位置的目标车辆之后的障碍物；相对应的第一变道距离可以为目标车辆与其后方障碍物之间的安全变道距离。

在一个示例中，可以基于下述模型进行第一变道距离的计算：

模型四：t_r＝s_cp/v_l-t_minLK

模型五：t_b＝clip(t_r/t_maxr,uplimit,lowlimit)*t_delta+t_{min_ot}

模型六：S_ob＝min(S_m,S_d+max(2*V_obs-V_ego,0)*t_b)

s_cp表示目标车辆前方可变道虚线的长度，可以从地图中获取。

t_r表示当前变道完成所需时间；v_l表示当前路段的车速限值；

t_minLK表示目标车辆行驶至目标待变位置的车道保持时间；可以为预先设置的常数，例如可以是为2s。

t_b表示横向占位所需时间；可以指目标车辆横向目标车道的时间；

t_maxr表示完成变道最长所需预设时间；

uplimit表示上限时间系数，可以为预设值，可以调整，例如为1；

lowlimit表示下限时间系数，可以为预设值，可以调整，例如为0；

t_delta表示变道超车所需时间段，可以为预设值，例如为0.8s；

t_{min_ot}表示变道时占位所需最短时间，可以为预设值，例如为0.4s；

S_ob表示第一变道距离；S_m表示第一变道距离的第一预设距离阈值；可以为预设值，例如为40米；

S_d表示第一变道距离的第二预设距离阈值；可以为预设值，例如为5米；其中，第一预设距离大于第二预设距离；

V_obs表示第一目标障碍物速度；V_ego表示目标车辆的速度；

其中clip函数表示将目标值限定在上下限范围内，min表示最小目标值；max表示最大目标值。

S807，根据行驶信息、目标位置以及第二目标障碍物信息，确定位于目标待变位置的目标车辆与第二目标障碍物的第二变道距离；

在本申请实施例中，第二目标障碍物可以是位于目标待变位置的目标车辆之前的障碍物；相对应的，第二变道距离可以为目标车辆与其前方障碍物之间的安全变道距离。

可选的，可以基于速度信息、位置信息、第二障碍物的速度，确定位于所述目标待变位置的所述目标车辆与第二目标障碍物的第二变道距离；

在一个示例中，可以基于下述模型进行第二变道距离的计算：

模型七：

S_{s_d}＝0.2*v_ego+2

obs_v_rel表示:第二目标障碍物与目标车辆的相对速度；

a_dflc:目标减速度；目标减速度可以基于预设速度及减速度线性关系表查询可得；例如，目标车辆的速度为6m/s时，减速度为-2m/s²；目标车辆的速度为20m/s时，减速度为-3m/s²。

S_{s_d}表示安全距离；V_ego表示目标车辆的速度；

S_kdf表示预设最小距离；可以为预设值，例如为0.5米；

S_fb表示第二变道距离。

S809，基于第一变道距离以及第二变道距离，确定目标变道距离。

可选的，可以将第一变道距离、第二变道距离和目标车辆的车身长度之和确定为目标变道距离。具体的，如图8b所示的示意图。

在该实施例中，本申请在计算目标变道距离时引入横向占位所需时间来计算第一变道距离，可以有效降低对距离大小的需求，提高变道执行效率。

本申请在计算目标位置时，可以调节krp以，得到不同的变道参考值的计算结果，通过调整上限时间系数，以及下限时间系数，可以得到不同的第一变道距离结果，从而使的目标车辆在变道时表现出不同的变道风格，满足不同的驾驶风格需求。

本申请实施例还提供了一种车辆变道控制装置，如图10所示，其所示为本申请实施例提供的一种车辆变道控制装置的结构示意图；具体的，所述的装置包括：

信息获取模块1001，用于响应于目标车辆的变道请求，获取目标车辆的行驶信息、目标车辆周围的障碍物信息以及目标车道的车道信息；

位置确定模块1002，用于基于所述行驶信息、所述障碍物信息以及所述车道信息，确定所述目标车道中的目标位置以及所述目标位置对应的目标障碍物信息；

距离确定模块1003，用于基于所述行驶信息、所述目标位置以及所述目标障碍物信息，确定出所述目标车辆与目标障碍物的目标变道距离；所述目标障碍物为所述目标障碍物信息对应的障碍物；

变道控制模块1004，用于在所述目标变道距离满足预设安全变道距离的情况下，控制所述目标车辆向所述目标位置进行变道。

在本申请实施例中，获取模块501包括：

第一确定单元，用于基于所述行驶信息、所述障碍物信息以及所述车道信息确定所述目标车辆对应的目标变道范围；

第二确定单元，用于从所述障碍物信息对应的障碍物中，确定出位于所述目标变道范围内的至少两个第一障碍物以及各第一障碍物的分布信息；

第一获取单元，用于根据所述分布信息获取各相邻所述第一障碍物之间的第一位置；

第三确定单元，用于根据所述行驶信息、所述第一障碍物对应的第一障碍物信息以及目标路段的限速信息，从多个第一位置中确定出目标位置，所述目标路段为所述目标车辆所在的路段

在本申请实施例中，第一确定单元包括：

第一确定子单元，用于基于所述行驶信息确定出所述目标车辆的位置信息；

第二确定子单元，用于基于所述车道信息确定出所述目标车道的宽度信息以及车道中心线信息；

第三确定子单元，用于根据所述位置信息以及所述目标车辆的前端感知距离和后端感知距离，确定出所述目标车辆对应的纵向变道距离；

第四确定子单元，用于根据所述位置信息、所述车道中心线信息、所述宽度信息以及所述目标路段的限速信息，确定所述目标车辆对应的横向变道距离；

第五确定子单元，用于基于所述纵向变道距离和所述横向变道距离，确定所述目标车辆对应的目标变道范围。

在本申请实施例中，第三确定单元包括：

第一获取子单元，用于获取各第一位置对应的两个第二障碍物以及两个第二障碍物对应的第二障碍物信息；

第六确定子单元，用于根据各第一位置对应的两个第二障碍物信息、所述目标路段的限速信息以及所述行驶信息，确定各第一位置对应的变道参考值；

第七确定子单元，用于从各变道参考值中确定出目标变道参考值；

第八确定子单元，用于将所述目标变道参考值对应的第一位置确定为目标位置。

在本申请实施例中，距离确定模块1003包括：

第一处理单元，用于根据所述行驶信息、所述目标位置以及第一目标障碍物信息和第二目标障碍物信息进行速度规划处理，得到所述目标车辆对应的行驶规划速度；

第一控制单元，用于基于所述行驶规划速度控制所述目标车辆行驶至所述目标位置对应的目标待变位置；所述目标待变位置为所述目标车辆变道之前所在车道中的位置；

第四确定单元，用于根据所述行驶信息、所述目标位置以及所述第一目标障碍物信息，确定位于所述目标待变位置的所述目标车辆与所述第一目标障碍物的第一变道距离；

第五确定单元，用于根据所述行驶信息、所述目标位置以及所述第二目标障碍物信息，确定位于所述目标待变位置的所述目标车辆与所述第二目标障碍物的第二变道距离；

第六确定单元，用于基于所述第一变道距离以及所述第二变道距离，确定所述目标变道距离。

在本申请实施例中，第一处理单元包括：

第九确定子单元，用于基于所述行驶信息确定所述目标车辆的行驶速度和位置信息；

第二获取子单元，用于基于所述第一目标障碍物信息获取第一目标障碍物的第一行驶速度和第二位置；所述第一目标障碍物为所述第一目标障碍物信息对应的障碍物；

第三获取子单元，用于基于所述第二目标障碍物信息获取第二目标障碍物的第二行驶数据和第三位置；所述第二目标障碍物为所述第二目标障碍物信息对应的障碍物；

第十确定子单元，用于根据所述行驶速度、所述位置信息、所述第一行驶速度、所述第二位置、所述第二行驶数据以及所述第三位置，确定出所述目标车辆对应的行驶规划速度。

在本申请实施例中，变道控制模块1004包括：

第二处理单元，用于在所述目标变道距离满足预设安全变道距离的情况下，根据所述行驶信息以及所述目标障碍物信息进行路径规划处理，得到变道规划路径；

第二控制单元，用于根据所述变道规划路径控制所述目标车辆向所述目标位置变道。

需要说明的，所述装置实施例中的装置与方法实施例基于同样的发明构思。

本申请实施例提供了一种车辆变道控制设备，设备包括处理器和存储器，存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，至少一条指令或至少一段程序由处理器加载并执行以实现如上述方法实施例所述的车辆变道控制方法。

进一步地，图11示出了一种用于实现本申请实施例所提供的车辆变道控制方法的电子设备的硬件结构示意图，所述电子设备可以参与构成或包含本申请实施例所提供的车辆变道控制装置。如图11所示，电子设备110可以包括一个或多个(图中采用1102a、1102b，……，1102n来示出)处理器1102(处理器1102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)、用于存储数据的存储器1104、以及用于通信功能的传输装置1106。除此以外，还可以包括：显示器、输入/输出接口(I/O接口)、通用串行总线(USB)端口(可以作为I/O接口的端口中的一个端口被包括)、网络接口、电源和/或相机。本领域普通技术人员可以理解，图11所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，电子设备110还可包括比图11中所示更多或者更少的组件，或者具有与图11所示不同的配置。

应当注意到的是上述一个或多个处理器1102和/或其他数据处理电路在本文中通常可以被称为“数据处理电路”。该数据处理电路可以全部或部分的体现为软件、硬件、固件或其他任意组合。此外，数据处理电路可为单个独立的处理模块，或全部或部分的结合到电子设备110(或移动设备)中的其他元件中的任意一个内。如本申请实施例中所涉及到的，该数据处理电路作为一种处理器控制(例如与接口连接的可变电阻终端路径的选择)。

存储器1104可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本申请实施例中所述的车辆变道控制方法对应的程序指令/数据存储装置，处理器1102通过运行存储在存储器1104内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的一种车辆变道控制方法。存储器1104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器1104可进一步包括相对于处理器1102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备110。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

传输装置1106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括电子设备110的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置1106包括一个网络适配器(NetworkInterfaceController，NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实施例中，传输装置1106可以为射频(RadioFrequency，RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

显示器可以例如触摸屏式的液晶显示器(LCD)，该液晶显示器可使得用户能够与电子设备110(或移动设备)的用户界面进行交互。

本申请的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质可设置于电子设备之中以保存用于实现方法实施例中一种车辆变道控制方法相关的至少一条指令或至少一段程序，该至少一条指令或该至少一段程序由该处理器加载并执行以实现上述方法实施例提供的车辆变道控制方法。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于计算机网络的多个网络服务器中的至少一个网络服务器。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是：上述本申请实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本申请特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

根据本申请的一个方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各种可选实现方式中提供的方法。

本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置和电子设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆变道控制方法，其特征在于，所述方法包括：

响应于目标车辆的变道请求，获取目标车辆的行驶信息、目标车辆周围的障碍物信息以及目标车道的车道信息；

基于所述行驶信息、所述障碍物信息以及所述车道信息，确定所述目标车道中的目标位置以及所述目标位置对应的目标障碍物信息；

基于所述行驶信息、所述目标位置以及所述目标障碍物信息，确定出所述目标车辆与目标障碍物的目标变道距离；所述目标障碍物为所述目标障碍物信息对应的障碍物；

在所述目标变道距离满足预设安全变道距离的情况下，控制所述目标车辆向所述目标位置进行变道。

2.根据权利要求1所述的车辆变道控制方法，其特征在于，所述基于所述行驶信息、所述障碍物信息以及所述车道信息，确定所述目标车道中的目标位置，包括：

基于所述行驶信息、所述障碍物信息以及所述车道信息确定所述目标车辆对应的目标变道范围；

从所述障碍物信息对应的障碍物中，确定出位于所述目标变道范围内的至少两个第一障碍物以及各第一障碍物的分布信息；

根据所述分布信息获取各相邻所述第一障碍物之间的第一位置；

根据所述行驶信息、所述第一障碍物对应的第一障碍物信息以及目标路段的限速信息，从多个第一位置中确定出目标位置，所述目标路段为所述目标车辆所在的路段。

3.根据权利要求2所述的车辆变道控制方法，其特征在于，所述基于所述行驶信息、所述障碍物信息以及所述车道信息确定所述目标车辆对应的目标变道范围；包括：

基于所述行驶信息确定出所述目标车辆的位置信息；

基于所述车道信息确定出所述目标车道的宽度信息以及车道中心线信息；

根据所述位置信息以及所述目标车辆的前端感知距离和后端感知距离，确定出所述目标车辆对应的纵向变道距离；

根据所述位置信息、所述车道中心线信息、所述宽度信息以及所述目标路段的限速信息，确定所述目标车辆对应的横向变道距离；

基于所述纵向变道距离和所述横向变道距离，确定所述目标车辆对应的目标变道范围。

4.根据权利要求2所述的车辆变道控制方法，其特征在于，所述根据所述行驶信息、所述第一障碍物对应的第一障碍物信息以及目标路段的限速信息，从多个第一位置中确定出目标位置，包括：

获取各第一位置对应的两个第二障碍物以及两个第二障碍物对应的第二障碍物信息；

根据各第一位置对应的两个第二障碍物信息、所述目标路段的限速信息以及所述行驶信息，确定各第一位置对应的变道参考值；

从各变道参考值中确定出目标变道参考值；

将所述目标变道参考值对应的第一位置确定为目标位置。

5.根据权利要求1所述的车辆变道控制方法，其特征在于，所述目标障碍物信息包括第一目标障碍物信息和第二目标障碍物信息，所述基于所述行驶信息、所述目标位置以及所述目标障碍物信息，确定出所述目标车辆与目标障碍物的目标变道距离，包括：

根据所述行驶信息、所述目标位置以及第一目标障碍物信息和第二目标障碍物信息进行速度规划处理，得到所述目标车辆对应的行驶规划速度；

基于所述行驶规划速度控制所述目标车辆行驶至所述目标位置对应的目标待变位置；所述目标待变位置为所述目标车辆变道之前所在车道中的位置；

根据所述行驶信息、所述目标位置以及所述第一目标障碍物信息，确定位于所述目标待变位置的所述目标车辆与所述第一目标障碍物的第一变道距离；

根据所述行驶信息、所述目标位置以及所述第二目标障碍物信息，确定位于所述目标待变位置的所述目标车辆与所述第二目标障碍物的第二变道距离；

基于所述第一变道距离以及所述第二变道距离，确定所述目标变道距离。

6.根据权利要求5所述的车辆变道控制方法，其特征在于，所述根据所述行驶信息、所述目标位置以及第一目标障碍物信息和第二目标障碍物信息进行速度规划处理，得到所述目标车辆对应的行驶规划速度，包括：

基于所述行驶信息确定所述目标车辆的行驶速度和位置信息；

基于所述第一目标障碍物信息获取第一目标障碍物的第一行驶速度和第二位置；所述第一目标障碍物为所述第一目标障碍物信息对应的障碍物；

基于所述第二目标障碍物信息获取第二目标障碍物的第二行驶数据和第三位置；所述第二目标障碍物为所述第二目标障碍物信息对应的障碍物；

根据所述行驶速度、所述位置信息、所述第一行驶速度、所述第二位置、所述第二行驶数据以及所述第三位置，确定出所述目标车辆对应的行驶规划速度。

7.根据权利要求1所述的车辆变道控制方法，其特征在于，所述在所述目标变道距离满足预设安全变道距离的情况下，控制所述目标车辆向所述目标位置进行变道；包括：

在所述目标变道距离满足预设安全变道距离的情况下，根据所述行驶信息以及所述目标障碍物信息进行路径规划处理，得到变道规划路径；

根据所述变道规划路径控制所述目标车辆向所述目标位置变道。

8.一种车辆变道控制装置，其特征在于，所述装置包括：

信息获取模块，用于响应于目标车辆的变道请求，获取目标车辆的行驶信息、目标车辆周围的障碍物信息以及目标车道的车道信息；

位置确定模块，用于基于所述行驶信息、所述障碍物信息以及所述车道信息，确定所述目标车道中的目标位置以及所述目标位置对应的目标障碍物信息；

距离确定模块，用于基于所述行驶信息、所述目标位置以及所述目标障碍物信息，确定出所述目标车辆与目标障碍物的目标变道距离；所述目标障碍物为所述目标障碍物信息对应的障碍物；

变道控制模块，用于在所述目标变道距离满足预设安全变道距离的情况下，控制所述目标车辆向所述目标位置进行变道。

9.一种车辆变道控制设备，其特征在于，所述设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一项所述的车辆变道控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由处理器加载并执行如权利要求1至7任一项所述的车辆变道控制方法。

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