CN115402323A - 换道决策方法和电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种车辆换道决策方法和电子设备，涉及自动驾驶技术领域。具体实现方案为：基于目标车辆的导航路径，确定与导航路径相关的多条可行驶通路；确定目标车辆所处的当前可行驶通路的剩余距离；在剩余距离满足指定条件的情况下，确定具有更大剩余距离的另一可行驶通路；控制目标车辆向具有更大剩余距离的另一可行驶通路换道。根据本公开的技术方案，可以根据车辆的导航路径快速确定车道级别的多条可行驶通路，并根据车辆所处的可行驶通路的剩余距离实时检测换道需求，快速进行换道决策，将车辆换道至最适合的可行驶通路，为智能驾驶车辆提供了更加平滑的车道级别换道支持。

Description

换道决策方法和电子设备

技术领域

本公开涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种换道决策方法和电子设备。

背景技术

现有的车辆上所使用的导航多为道路级导航，道路级导航为车辆行驶提供的路径规划是基于道路的，例如，从道路A左转进入道路B，在道路B上直行1千米后从道路B右转进入道路C等。

然而，随着自动驾驶技术的快速发展，自动驾驶车辆对于车辆的换道提出了更高的要求，道路级的导航无法满足自动驾驶车辆对于规划路径的要求，现有的车道级导航对应的换道也往往不够平缓舒适。

发明内容

本公开提供了一种换道决策方法和电子设备。

根据本公开的一方面，提供了一种换道决策方方法，包括：

基于目标车辆的导航路径，确定与导航路径相关的多条可行驶通路；

确定目标车辆所处的当前可行驶通路的剩余距离；

在剩余距离满足指定条件的情况下，确定具有更大剩余距离的另一可行驶通路；

控制目标车辆向具有更大剩余距离的另一可行驶通路换道。

根据本公开的另一方面，提供了一种用于换道决策的电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与该至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

该存储器存储有可被该至少一个处理器执行的指令，该指令被该至少一个处理器执行，以使该至少一个处理器能够执行本公开任一实施例中的方法。

根据本公开的技术，可以根据车辆的导航路径快速确定车道级别的多条可行驶通路，并根据车辆所处的可行驶通路的剩余距离实时检测换道需求，快速进行换道决策，将车辆换道至最适合的可行驶通路，为智能驾驶车辆提供了更加平滑的车道级别换道支持。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：

图1是根据本公开一实施例的车辆换道决策方法的流程示意图；

图2是根据本公开一实施例的获取的导航路径对应的高精地图信息示意图；

图3根据图2中高精地图信息构建的拓扑图的示意图；

图4是根据图3中拓扑图遍历生成的可行驶通路的示意图；

图5是用来实现本公开实施例的车辆换道决策方法的电子设备的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

图1是根据本公开一实施例的车辆换道决策方法的流程示意图，可以包括：

S110，基于目标车辆的导航路径，确定与导航路径相关的多条可行驶通路；

S120，确定目标车辆所处的当前可行驶通路的剩余距离；

S130，在剩余距离满足指定条件的情况下，确定具有更大剩余距离的另一可行驶通路；

S140，控制目标车辆向具有更大剩余距离的另一可行驶通路换道。

示例性地，导航路径可以为常规的道路级导航的规划路径，可行驶通路可以为基于导航路径确定的车道级别的通路。当前可行驶通路的剩余距离可以表示目标车辆的当前位置与目标车辆所处的当前可行驶通路的末端的距离。满足指定条件反映了基于当前可行驶通路的剩余距离确定的目标车辆的换道需求，指定条件可以为当前可行驶通路的剩余距离小于预设距离或基于目标车辆当前车速，当前可行驶通路的剩余距离对应的剩余行驶时间小于预设时间等，可以根据具体情况和需求设置，在此不做限定。

可以理解的是，目标车辆能够根据定位信息确定自身所处的车道以及车道对应的当前可行驶通路。在行驶过程中实时获取自身所处的当前可行驶通路的剩余距离。根据剩余距离实时检测换道需求，并在检测到换道需求的情况下预先确定满足换道需求的另一可行驶通路，进而控制目标车辆换道。上述过程实现了目标车辆更加平滑的换道，提升乘客的舒适程度。

在一种实施方式中，上述步骤S110可以进一步包括：

获取目标车辆的导航路径对应的高精地图信息；

基于高精地图信息，构建拓扑图；

基于拓扑图，确定目标车辆的多条可行驶通路。

图2示出了导航路径对应的高精地图信息，高精地图信息中每条车道具有各自的车道ID，其纵向维度从始发地向目的地由小到大编号。以图2中各最内侧车道为例，编号依次为6、11、15、……、39、44，以此表示编号6靠近始发地，而编号44靠近目的地。横向维度从道路的最外侧车道向内侧车道由小到大编号。以图2中编号依次为1、2、……、5、6的车道为例，表示编号1对应最外侧车道，而编号6对应最内侧车道。

如图2所示，目标车辆需由车道ID为1、2、7所表征的路段驶入主路路段，而后由35、40、45所表征的路段驶出主路路段。通过上述导航路径可以确定出，图2中3、4、5、6以及41、42、43、44对应的路段信息不属于导航路径所涵盖的路段信息。因此，在获取高精地图信息的过程中，仅需获取除3、4、5、6以及41、42、43、44对应路段之外路段的高精地图信息，减少了构建拓扑图所需处理的信息量，提高了确定可行驶通路的效率。

进一步地，拓扑图的构建方式为：

将高精地图信息中的车道作为节点，将各车道间的通行关系作为边；

根据节点和边，构建拓扑图。

示例性地，车道间的通行关系可以表示车道与车道之间存在换道的可行性，也即构建的拓扑图中每个节点可以表示导航路径对应道路中的每条车道，拓扑图中每个边可以表示其相接的两个车道节点彼此间的可通行关系。

图3示出了根据图2中高精地图信息构建的拓扑图的示意图。

如图3所示，拓扑图中车道节点的编号可以沿用此前获取的导航路径对应的高精地图信息中的车道ID。基于此，所构建的拓扑图中不包含车道ID为3、4、5、6和41、42、43、44对应的车道节点，节点间的双向箭头即为拓扑图的边，表示两个车道间的通行关系。例如，车道节点2和车道节点7对应的两条车道，通行关系为图3所示的纵向行驶通行关系。车道节点7和车道节点8对应的两条车道，通行关系为图3所示的横向行驶通信关系，即，通行关系可以是从车道节点7对应的车道进行并线行驶，行驶至车道节点8对应的车道。

对于全部高精地图信息而言，路段信息的更新非常频繁，若将全部高精地图信息构建为拓扑图并根据导航路段进行抽取，则需要频繁检测更新，改动拓扑图。相对而言，本实施例中的拓扑图构建获取方式仅获取导航路径对应的高精地图信息，更加具有针对性，可以减少计算负荷。

可选地，可行驶通路的确定方式包括：

基于与导航路径相反的方向，遍历连接拓扑图中相应的节点和边，确定目标车辆的多条可行驶通路。

可以理解的是，以导航路径相反的方向遍历也即由导航的目的地逆序向始发地遍历车道以及车道间的通行关系，确定导航路径对应的每个路段中的至少一条可行驶通路，进而汇总得到目标车辆的多条可行驶通路。例如，导航路径方向为车道节点依次为1、2、7、8、12、……31、35、40、45对应的方向，逆序遍历以45、40、35、31……12、8、7、2、1的方向遍历各车道以及车道间通行关系，将车道节点1、2、7、8、12、……31、35、40、45对应的车道确定为一条可行驶通路。

相比于常规遍历，逆序遍历由结果导向过程，车道间的组合方式较少，可以节省可行驶通路的确定时间，提高计算效率。

可以理解的是，上述对于高精地图信息中车道ID的编号方式以及拓扑图中对应的节点的编号方式仅仅为了更好地对本申请实施例加以解释，并非对本申请加以限制。在实际的执行过程中可以根据场景及目标的不同适应性调整编号规则，其也应属于本申请的换道决策方法的保护范围。

在一种实施方式中，可行驶通路的确定方式还包括：

对于拓扑图中的任一节点，在任一节点对应的车道为匝道的情况下，确定与匝道相接道路的最外侧车道对应的节点；

将匝道对应的节点与最外侧车道对应的节点连接，确定为一条可行驶通路。

可以理解的是，目标车辆行驶的过程中，执行换道时往往存在上下匝道的情况，将匝道与其相接道路的最外侧车道对应的节点连接，确定为一条可行驶通路，可以使车辆更加平缓地驶入匝道。

图4为根据图3中拓扑图遍历生成的可行驶通路示意图，其中，可行驶通路1、2、3中的任意一条可行驶通路中的所有车道节点都在一条直线上，且属于同一路段。可行驶通路5属于与通路1、2、3所在路段相接的另一路段，可行驶通路4中车道节点8、12、17、22、27、31与可行驶通路1、2、3属于同一路段，车道节点35、40、45为匝道，由于车道节点8、12、17、22、27、31属于所在路段与匝道相接的最外侧车道，因此将车道节点35、40、45与车道节点8、12、17、22、27、31划分为同一可行驶通路。

在一种实施方式中，上述步骤S130具体包括：

对于目标车辆可换道的至少一个可行驶通路，计算至少一个可行驶通路的剩余距离；

将至少一个可行驶通路中剩余距离大于当前可行驶通路的剩余距离的可行驶通路确定为具有更大剩余距离的另一可行驶通路。

示例性地，在检测到当前可行驶通路的剩余距离满足指定条件的情况下，也即获知了目标车辆的换道需求，因此需要在目标车辆可换道的可行驶通路中，确定出换道决策的目标，也即具有更大剩余距离的另一可行驶通路。

可以理解的是，基于目标车辆的当前可行驶通路的剩余距离确定的目标车辆需要换道的情况，也即表征基于导航路径而言，目标车辆需要从当前可行驶通路所在的当前路段驶入另一路段。在此情况下，当前路段中只有与另一路段相接的可行驶通路的剩余距离大于其他可行驶通路，基于上述具有更大剩余距离的另一可行驶通路的确定方式，可以在目标车辆需要驶入另一路段的情况下，提前变道至当前路段中与另一路段相接的可行驶通路，使得换道过程更加平滑。

仍以图4举例而言，预设距离可以设置为500m。假设步骤S130中指定条件为当前可行驶通路的剩余距离小于预设距离，若目标车辆行驶在通路2上，目标车辆当前所处的车道节点为24，通路2的末端即为车道节点38的截止位置，也即通路2的剩余距离为车道节点29、33、38对应的长度之和。在此情况下，其长度和小于500m，因此计算目标车道可换道的通路1、3、4的剩余距离。由于通路1、3与通路2的剩余距离相同，而通路4相比于通路1、2、3而言，额外存在有匝道节点对应的长度，其剩余距离大于通路1、2、3的距离。由此可以作出向通路4换道的决策，并控制目标车辆向通路4换道，以使得目标车辆更加平滑地驶入匝道。

采用上述实施例的方法，可以在车辆行驶过程中，实时根据当前可行驶通路的剩余距离检测换道需求，并在检测到换道需求的情况下，快速确定对应换道的可行驶通路，使得换道过程更加自然、平缓。

以上从不同角度描述了本申请实施例的具体设置和实现方式。利用上述实施例提供的方法，可以根据导航路径快速构建拓扑图，确定高精地图信息中导航路径对应的车道级别的多条可行驶通路，并根据车辆所处的可行驶通路的剩余距离实时检测换道需求，快速进行换道决策，将车辆换道至最适合的可行驶通路，为智能驾驶车辆提供了更加平滑的车道级别换道支持。

作为上述各方法的实现，本公开实施例还提供了一种车辆换道决策装置，该装置可以应用于车辆或云端，该装置可以包括：

第一确定模块，用于基于目标车辆的导航路径，确定与导航路径相关的多条可行驶通路；

距离确定模块，用于确定目标车辆所处的当前可行驶通路的剩余距离；

第二确定模块，用于在剩余距离满足指定条件的情况下，确定具有更大剩余距离的另一可行驶通路；

换道模块，用于控制目标车辆向具有更大剩余距离的另一可行驶通路换道。

示例性地，上述第一确定模块包括：

获取单元，用于获取目标车辆的导航路径对应的高精地图信息；

拓扑图构建单元，用于基于高精地图信息，构建拓扑图；

第一确定单元，用于基于拓扑图，确定目标车辆的多条可行驶通路。

具体地，拓扑图构建单元用于：

将高精地图信息中的车道作为节点，将各车道间的通行关系作为边；

根据节点和边，构建拓扑图。

示例性地，第一确定单元具体用于：

基于与导航路径相反的方向，遍历连接拓扑图中相应的节点和边，确定目标车辆的多条可行驶通路。

在一种实施方式中，第一确定单元还用于：

对于拓扑图中的任一节点，在任一节点对应的车道为匝道的情况下，确定与匝道相接道路的最外侧车道对应的节点；

将匝道对应的节点与最外侧车道对应的节点连接，确定为一条可行驶通路。

示例性地，上述第二确定模块包括：

计算单元，用于对于目标车辆可换道的至少一个可行驶通路，计算至少一个可行驶通路的剩余距离；

第二确定单元，用于将至少一个可行驶通路中剩余距离大于当前可行驶通路的剩余距离的可行驶通路确定为具有更大剩余距离的另一可行驶通路。

本公开实施例各装置中的各单元、模块或子模块的功能可以参见上述方法实施例中的对应描述，具备相应的有益效果，在此不再赘述。

本公开的技术方案中，所涉及的用户个人信息的获取，存储和应用等，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。

图5示出根据本申请一实施例的电子设备的结构框图。如图5所示，该电子设备包括：存储器510和处理器520，存储器510内存储有可在处理器520上运行的指令。处理器520执行该指令时实现上述实施例中的识别车道边沿的方法。存储器510和处理器520的数量可以为一个或多个。该电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本申请的实现。

该电子设备还可以包括通信接口530，用于与外界设备进行通信，进行数据交互传输。各个设备利用不同的总线互相连接，并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器520可以对在电子设备内执行的指令进行处理，包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如，耦合至接口的显示设备)上显示GUI的图形信息的指令。在其它实施方式中，若需要，可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样，可以连接多个电子设备，各个设备提供部分必要的操作(例如，作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

可选的，在具体实现上，如果存储器510、处理器520及通信接口530集成在一块芯片上，则存储器510、处理器520及通信接口530可以通过内部接口完成相互间的通信。

应理解的是，上述处理器可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者是任何常规的处理器等。值得说明的是，处理器可以是支持进阶精简指令集机器(Advanced RISC Machines，ARM)架构的处理器。

本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质(如上述的存储器510)，其存储有计算机指令，该程序被处理器执行时实现本申请实施例中提供的方法。

可选的，存储器510可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据识别车道边沿的电子设备的使用所创建的数据等。此外，存储器510可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非瞬时存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些实施例中，存储器510可选包括相对于处理器520远程生成的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至识别车道边沿的电子设备。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。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他实体类别的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁待，磁待磁磁盘存储或其他磁性存储介质或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括非暂存电脑可读媒体(Transitory Media)，如调制的数据信号和载波。

示例性地，控制器或电子设备中的处理器包括自动驾驶域控制模块(Automated-driving Domain Control Module，ADCM)。

示例性地，本实施例中的车辆可以燃油车、电动车、太阳能车等任何动力驱动的车辆。示例性地，本实施例中的车辆可以为自动驾驶车辆。

本实施例的车辆的其他构成，如车架和车轮的具体结构以及连接紧固部件等，可以采用于本领域普通技术人员现在和未来知悉的各种技术方案，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种换道决策方法，其特征在于，包括：

基于目标车辆的导航路径，确定与导航路径相关的多条可行驶通路；

确定所述目标车辆所处的当前可行驶通路的剩余距离；

在所述剩余距离满足指定条件的情况下，确定具有更大剩余距离的另一可行驶通路；

控制所述目标车辆向所述具有更大剩余距离的另一可行驶通路换道。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于目标车辆的导航路径，确定多条与导航路径相关的可行驶通路，包括：

获取所述目标车辆的导航路径对应的高精地图信息；

基于所述高精地图信息，构建拓扑图；

基于所述拓扑图，确定所述多条可行驶通路。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述高精地图信息，构建拓扑图，包括：

将所述高精地图信息中的车道作为节点，将各所述车道间的通行关系作为边；

根据所述节点和所述边，构建拓扑图。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述拓扑图，确定所述多条可行驶通路，包括：

基于与所述导航路径相反的方向，遍历连接所述拓扑图中相应的节点和边，确定所述目标车辆的多条可行驶通路。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述拓扑图，确定所述多条可行驶通路，还包括：

对于所述拓扑图中的任一节点，在所述任一节点对应的车道为匝道的情况下，确定与所述匝道相接道路的最外侧车道对应的节点；

将所述匝道对应的节点与所述最外侧车道对应的节点连接，确定为一条可行驶通路。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定具有更大剩余距离的另一可行驶通路，包括：

对于所述目标车辆可换道的至少一个可行驶通路，计算所述至少一个可行驶通路的剩余距离；

将所述至少一个可行驶通路中剩余距离大于当前可行驶通路的剩余距离的可行驶通路确定为具有更大剩余距离的另一可行驶通路。

7.一种用于换道决策的电子设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-6中任一项所述的方法。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述处理器包括自动驾驶域控制模块。

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