CN115959154A

CN115959154A - 变道轨迹的生成方法、装置和存储介质

Info

Publication number: CN115959154A
Application number: CN202211607775.6A
Authority: CN
Inventors: 孙灏
Original assignee: Apollo Zhilian Beijing Technology Co Ltd
Current assignee: Apollo Zhilian Beijing Technology Co Ltd
Priority date: 2022-12-14
Filing date: 2022-12-14
Publication date: 2023-04-14

Abstract

本公开提供了一种变道轨迹的生成方法、装置和存储介质，涉及人工智能技术领域，具体涉及自动驾驶技术领域。具体实现方案为：在第一车辆有变道至第二车辆所在的第二车道的变道意图的情况下，确定第一车辆在有变道意图时的速度方向与第一车道的车道方向之间的夹角，并根据第一车辆的当前位置、第一车辆的当前车速和夹角，确定第一车辆从第一车道变道至第二车道的过程中在共用边界线上经过的目标点的位置，以及根据目标点的位置和第一车辆的当前车速，确定第一车辆的变道终点的位置；根据当前位置、目标点的位置和变道终点的位置，生成第一车辆的变道轨迹。由此，准确确定出了第一车辆的变道轨迹，从而可提高第二车辆自动驾驶的安全性。

Description

变道轨迹的生成方法、装置和存储介质

技术领域

本公开涉及为人工智能领域，具体涉及自动驾驶技术领域，尤其涉及一种变道轨迹的生成方法、装置和存储介质。

背景技术

随着科技的发展，自动驾驶车辆成为未来汽车的重要发展方向。自动驾驶车辆不仅能够帮助提高人们的出行便利性和出行体验，还能极大提升人们出行的效率。

在自动驾驶车辆进行行驶的过程中，有时会遇到其他车辆变道到至自动驾驶车辆所在车道的情况，也就是说，有时候会遇到其他车辆进行变道的情况，对于这种情况，自动驾驶车辆如何准确出要变道的车辆的变道轨迹，对于自动驾驶车辆的安全行驶是十分重要的。

发明内容

本公开提供了一种变道轨迹的生成方法、装置和存储介质。

根据本公开的一方面，提供了一种变道轨迹的生成方法，所述方法在第一车辆有从自身所在的第一车道变道至所述第二车辆所在的第二车道的变道意图，并且所述第一车辆的当前速度小于预设速度阈值的情况下，确定所述第一车辆在有变道意图时的速度方向与所述第一车道的车道方向之间的夹角，其中，所述第一车道与所述第二车道具有共用边界线；根据所述第一车辆的当前位置、所述第一车辆的当前车速和所述夹角，确定所述第一车辆从所述第一车道变道至所述第二车道的过程中在所述共用边界线上经过的目标点的位置；根据所述目标点的位置和所述第一车辆的当前车速，确定所述第一车辆的变道终点的位置；根据所述当前位置、所述目标点的位置和所述变道终点的位置，生成所述第一车辆的变道轨迹。

根据本公开的另一方面，提供了一种变道轨迹的生成装置，所述装置应用在第二车辆中，所述装置包括：第一确定模块，用于在第一车辆有从自身所在的第一车道变道至所述第二车辆所在的第二车道的变道意图，并且所述第一车辆的当前速度小于预设速度阈值的情况下，确定所述第一车辆在有变道意图时的速度方向与所述第一车道的车道方向之间的夹角，其中，所述第一车道与所述第二车道具有共用边界线；第二确定模块，用于根据所述第一车辆的当前位置、所述第一车辆的当前车速和所述夹角，确定所述第一车辆从所述第一车道变道至所述第二车道的过程中在所述共用边界线上经过的目标点的位置；第三确定模块，用于根据所述目标点的位置和所述第一车辆的当前车速，确定所述第一车辆的变道终点的位置；生成模块，用于根据所述当前位置、所述目标点的位置和所述变道终点的位置，生成所述第一车辆的变道轨迹。

根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，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本公开的变道轨迹的生成方法。

根据本公开的另一方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行本公开实施例公开的变道轨迹的生成方法。

根据本公开的另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本公开的变道轨迹的生成方法。

根据本公开的另一方面，提供了一种车辆，车辆包括本公开实施例所公开的电子设备。

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是根据本公开第一实施例的示意图；

图2是根据本公开第二实施例的示意图；

图3是根据本公开第三实施例的示意图；

图4是根据本公开第四实施例的示意图；

图5是根据本公开一个实施例的第一车辆变道至第二车辆所在车道时所对应的示例图；

图6是根据本公开第五实施例的示意图；

图7是根据本公开第六实施例的示意图；

图8是用来实现本公开实施例的变道轨迹的生成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。

相关技术中，在有其他车辆要切换至自动驾驶车辆所在的当前车道中的情况下，自动驾驶车辆通常是基于轨迹预测模型来确定该车辆的变道轨迹，并基于变道轨迹进行驾驶控制，以保证车辆的行驶安全。然而，在实现本公开的过程中，申请人发现在其他车辆在低速行驶的过程中，轨迹预测模型中所预测的变道轨迹不准确，容易造成自动驾驶车让行不足，产生行车安全隐患的问题。

为了解决该问题，本申请在第一车辆有从自身所在的第一车道变道至第二车辆所在的第二车道的变道意图，并且第一车辆的当前速度小于预设速度阈值的情况下，确定第一车辆在有变道意图时的速度方向与第一车道的车道方向之间的夹角，

其中，第一车道与第二车道具有共用边界线；根据第一车辆的当前位置、第一车辆的当前车速和夹角，确定第一车辆从第一车道变道至第二车道的过程中在共用边界线上经过的目标点的位置；根据目标点的位置和第一车辆的当前车速，确定第一车辆的变道终点的位置；根据当前位置、目标点的位置和变道终点的位置，生成第一车辆的变道轨迹。由此，基于第一车辆的当前位置以及第一车辆进行变道时在共用边界线上所经过的目标点的位置和变道终点的位置，准确确定出了第一车辆的变道轨迹，从而可提高第二车辆自动驾驶的安全性。下面参考附图描述本公开实施例的变道轨迹的生成方法、装置和存储介质。

图1是根据本公开第一实施例的示意图，该实施例提供一种变道轨迹的生成方法。

如图1所示，该变道轨迹的生成方法可以包括：

步骤101，在第一车辆有从自身所在的第一车道变道至第二车辆所在的第二车道的变道意图，并且第一车辆的当前速度小于预设速度阈值的情况下，确定第一车辆在有变道意图时的速度方向与第一车道的车道方向之间的夹角，其中，第一车道与第二车道具有共用边界线。

其中，需要说明的是，本实施例中变道轨迹的生成方法的执行主体为变道轨迹的生成装置，该变道轨迹的生成装置可以由软件和/或硬件实现，该变道轨迹的生成装置可以为电子设备，或者，可以配置在电子设备中。

其中，该电子设备可以配置在第二车辆中，该第二车辆中可以配置有辅助系统或者自动驾驶系统。

作为一种示例性的实施方式中，在第二车辆在自身所在的第二车道进行自动驾驶的过程中，第二车辆可通过自身的感知系统实时获取第一车辆的行驶状态信息，并基于行驶状态信息，确定第一车辆有从自身所在的第一车道变道至第二车辆所在的第二车道的变道意图的情况下，可获取第一车辆的当前车速，并确定当前车速是否大于预设车速阈值，如果当前车速小于预设车速阈值，则采用本公开所提出的变道轨迹的生成方法来生成第一车辆的变道轨迹。

另外，在一些示例性的实施方式中，在当前车速大于预设车速阈值的情况下，可将第一车辆的当前行驶数据输入到变道轨迹预测模型中，以通过变道轨迹预测模型得到该第一车辆的变道轨迹。

其中，当前行驶数据中可以包括但不限于第一车辆的当前位置、当前速度以及加速度等，该实施例对此不作具体限定。

其中，预设车速阈值是根据实际情况而预先设置的车速的临界值。作为一种示例，通过对大量路测结果进行分析获知变道轨迹预测模型，往往在要变道的车辆的车速小于5m/s的情况下，出现变道轨迹预测不准确的情况。因此，预设速度阈值可以预先设置为5米/秒(m/s)。

作为一示例，第一车道和第二车道所对应的车道方向是相同的。

其中，车道方向用于表示车道的行驶方向。

其中，可以理解的是，第一车辆和第二车辆的行驶方向与车道方向是同向的。

步骤102，根据第一车辆的当前位置、第一车辆的当前车速和夹角，确定第一车辆从第一车道变道至第二车道的过程中在共用边界线上经过的目标点的位置。

作为一种示例，根据当前车速，确定第一车辆的横向车速以及纵向车速，并可确定出第一车辆的当前位置与共用边界线之间的第一横向距离，并根据第一横向距离和横向车速，确定出第一车辆到达共用边界线的时间，并基于所确定出的时间和纵向车速，确定出当前位置和共用边界线上的目标点之间的第一纵向距离，根据第一横向距离和夹角，确定当前位置和目标点之间的第二纵向距离，并对第一纵向距离和第二纵向距离进行处理，以得到第三纵向距离，并根据第三纵向距离、第一横向距离和当前位置，确定出目标点的位置。

其中，横向车速是指当前车速在横向方向上的车速分量。

其中，纵向车速是指当前车速在纵向方向上的车速分量。

其中，纵向方向与第一车辆以及第二车辆的行驶方向可以是同向的，可以是反向的，该实施例对此不作具体限定。

其中，横向方向与纵向方向相互垂直的。

作为一种示例，可对第一纵向距离和第二纵向距离进行加权求和，以得到第三纵向距离。作为另一种示例，可将第一纵向距离和第二纵向距离中的最大值作为第三纵向距离。

其中，第一横向距离用于表示第一车辆的当前位置和共用边界线在横向方向上的距离。

步骤103，根据目标点的位置和第一车辆的当前车速，确定第一车辆的变道终点的位置。

其中，变道终点的位置用于表示第一车辆在完成变道过程后所处的位置。

步骤104，根据当前位置、目标点的位置和变道终点的位置，生成第一车辆的变道轨迹。

在一些示例中，可根据当前位置、目标点的位置和变道终点的位置采用样条插值的方式来生成该第一车辆的变道轨迹。

其中，样条插值是一种以可变样条来做出一条经过一系列点的光滑曲线的数学方法，且拟合出来的曲线是连续的。

关于可根据当前位置、目标点的位置和变道终点的位置采用样条插值的方式来生成该第一车辆的变道轨迹，可参见相关技术，该实施例对此不再赘述。

其中，可以理解的是，在第二车辆在确定出第一车辆的变道轨迹后，第二车辆可基于变道轨迹进行驾驶控制，以保证在第一车辆进行变道过程中的行车安全。

本公开实施例提供的变道轨迹的生成方法，在第一车辆有从自身所在的第一车道变道至第二车辆所在的第二车道的变道意图，并且第一车辆的当前速度小于预设速度阈值的情况下，确定第一车辆在有变道意图时的速度方向与第一车道的车道方向之间的夹角，其中，第一车道与第二车道具有共用边界线；根据第一车辆的当前位置、第一车辆的当前车速和夹角，确定第一车辆从第一车道变道至第二车道的过程中在共用边界线上经过的目标点的位置；根据目标点的位置和第一车辆的当前车速，确定第一车辆的变道终点的位置；根据当前位置、目标点的位置和变道终点的位置，生成第一车辆的变道轨迹。由此，基于第一车辆的当前位置以及第一车辆进行变道时在共用边界线上所经过的目标点的位置和变道终点的位置，准确确定出了第一车辆的变道轨迹，从而可提高第二车辆自动驾驶的安全性。

在一些示例性的实施方式中，为了可以清楚理解是如何基于第一车辆的当前位置、第一车辆的当前车速和夹角，确定第一车辆从第一车道变道至第二车道的过程中在共用边界线上经过的目标点的位置的，本实施例还提出了一种变道轨迹的生成方法。下面结合图2对该变道轨迹的生成方法进行示例性描述。

图2是根据本公开第二实施例的示意图。

如图2所示，该方法可以包括：

步骤201，在第一车辆有从自身所在的第一车道变道至第二车辆所在的第二车道的变道意图，并且第一车辆的当前速度小于预设速度阈值的情况下，确定第一车辆在有变道意图时的速度方向与第一车道的车道方向之间的夹角，其中，第一车道与第二车道具有共用边界线。

步骤202，确定当前位置和共用边界线之间的第一横向距离。

步骤203，根据当前车速和第一横向距离，确定当前位置和目标点之间的第一纵向距离。

作为一种示例性的实施方式中，根据当前车速和第一横向距离，确定当前位置和目标点之间的第一纵向距离的一种可能实现方式为：根据当前车速，确定第一车辆的横向车速和纵向车速；根据横向车速和第一横向距离，确定第一车辆到达共用边界线所需要的第一时长；根据纵向车速和第一时长，确定当前位置和目标点之间的第一纵向距离。由此，可以准确确定出当前位置和目标点之间的第一纵向距离。

步骤204，根据第一横向距离和夹角，确定当前位置和目标点之间的第二纵向距离。

步骤205，将第一纵向距离和第二纵向距离中的最大值作为当前位置和目标点之间的第三纵向距离。

步骤206，根据当前位置、第三纵向距离和第一横向距离，确定共用边界线上的目标点的位置。

作为一种示例，可根据当前位置的横纵值和第一横向距离，确定出共用边界线上的目标点的位置的横纵值，并根据当前位置的纵坐标值和第三纵向距离，确定出共用边界线上的目标点的位置的纵坐标值。

步骤207，根据目标点的位置和第一车辆的当前车速，确定第一车辆的变道终点的位置。

作为一种示例性的实施方式中，为了可以准确确定出第一车辆的变道终点的位置，在一些示例性的实施方式中，可根据当前位置和第一车辆的当前车速，采用往第二车道的中心线收敛的方式来确定变道终点的位置，示例性实施方式为：获取对变道轨迹可预测的第二时长；将第二时长减去第一时长以得到第三时长；根据纵向车速和第二时长，确定目标点和变道终点之间的第五纵向距离；根据预设的收敛系数、第二车道的中心线到共用边界线的第二横向距离和第三时长，确定目标点和变道终点之间的第三横向距离；根据第五纵向距离、第三横向距离和目标点的位置，确定变道终点的位置。由此，可以准确预测出第二车辆在变道后的变道终点的位置。

作为一种示例，可将预设的收敛系数、第二车道的中心线到共用边界线的第二横向距离和第三时长输入值预设的函数中，以通过该函数确定出目标点与变道终点之间的第三横向距离。

作为另一种示例，根据预设的收敛系数、第二车道的中心线到共用边界线的第二横向距离和第三时长，确定目标点和变道终点之间的第三横向距离的一种可能实现方式为：根据第三时长，确定对应的收敛轮次；根据收敛轮次、收敛系数和第二车道的中心线到共用边界线的第二横向距离，确定目标点和变道终点之间的第三横向距离。由此，可以准确确定出目标点和变道终点之间的横向距离。

作为一种示例，可将第三时长与预设时长进行比值，以得到对应的收敛轮次。

其中，预设时长是根据实际需求而设置的时长，例如，预设时长可以为0.1秒，其中，0.1表示第二车辆中一帧图像所对应的时长。

例如，第二车辆每次可对未来8秒的变道轨迹进行预测，也就是说，第二时长为8秒(s)，假设根据第一车辆的当前车速的横向车速vs以及第一车辆的当前位置与共用边界线之间的横向距离，确定出第一车辆到达共用边界线所需的第一时长t1，对应地，第二时长t2＝8-t1。对应地，假设第二车道的中心线到共用边界线的第二横向距离用L表示，预设的收敛系数用α表示，收敛轮次用n表示，并且预设时长为0.1，则对应地收敛轮次

此时，目标点和变道终点之间的第三横向距离f_l＝L*αⁿ，目标点与变道终点之间的第五横向距离f_s＝V_s*t₂。

步骤208，根据当前位置、目标点的位置和变道终点的位置，生成第一车辆的变道轨迹。

在本示例中，结合第一车辆的当前位置、第一车辆的当前车速和夹角这三者来准确确定第一车辆从第一车道变道至第二车道的过程中在共用边界线上经过的目标点的位置，继而可提高所生成的第一车辆的变道轨迹的准确性，进一步有利于行车安全性。

基于上述任意一个实施例的基础上，考虑到第一车辆在进行变道的过程中是一个速度方向不断变化的过程，为此，可基于车辆有变道意图时所对应的目标时刻上的速度方向和在目标时刻之前的历史时刻上的速度方向，确定出第一车辆的角速度，并基于角速度和预设角度偏转时间来确定出角度偏转值，并基于角度偏转值对第一车辆在有变道意图时所对应的速度方向和车道方向之间的夹角进行补充，以提高后续所确定出的变道轨迹的准确性，为了可以清楚了解该过程，下面结合图3对该实施例的方法进行示例性描述。

图3是根据本公开第三实施例的示意图。

如图3所示，该方法可以包括：

步骤301，在第一车辆有从自身所在的第一车道变道至第二车辆所在的第二车道的变道意图，并且第一车辆的当前速度小于预设速度阈值的情况下，确定第一车辆在有变道意图时的速度方向与第一车道的车道方向之间的夹角，其中，第一车道与第二车道具有共用边界线。

其中，需要说明的是，关于步骤301的具体实现方式，可参见本公开实施例中的相关描述，此处不再赘述。

步骤302，获取第一车辆在有变道意图时所对应的目标时刻。

步骤303，确定第一车辆在目标时刻上所对应的第一速度方向。

步骤304，获取第一车辆在目标时刻之前的指定历史时刻上所对应的第二速度方向，其中，指定历史时刻与目标时刻之间的时间间隔为预设时间间隔。

其中，预设时间间隔是预先设置的时间间隔。

步骤305，根据第一速度方向、第二速度方向以及预设时间间隔，确定第一车辆的角速度。

步骤306，根据角速度和预设角度偏转时间，确定第一车辆的角度偏转值。

其中，预设角度偏转时间是预先设置的。作为一种示例，通过对路测结果进行分析，获知在测试车辆进行变道的过程中，测试车辆的角度转动时间较短，通过路测结果，确定出角度偏转时间，并将所确定出的角度偏转时间作为预设角度偏转时间，例如，预设角度偏转时间可以为0.5秒。

步骤307，将夹角与角度偏转值的和值作为夹角。

步骤308，根据第一车辆的当前位置、第一车辆的当前车速和夹角，确定第一车辆从第一车道变道至第二车道的过程中在共用边界线上经过的目标点的位置。

步骤309，根据目标点的位置和第一车辆的当前车速，确定第一车辆的变道终点的位置。

步骤310，根据当前位置、目标点的位置和变道终点的位置，生成第一车辆的变道轨迹。

其中，关于步骤308至步骤310的具体实现方式，可参见本公开实施例的相关描述，此处不再赘述。

在本示例中，结合第一车辆在有变道意图时所对应的目标时刻上的第一速度方向以及第一车辆在目标时刻之前的指定历史时刻上的第二速度方向，确定出对应的角速度，并基于角速度，确定角度偏转值，并通过角度偏转值对第一车辆在有变道意图时所对应的速度方向和车道方之间的夹角进行补充，继而可进一步提高所确定出目标点的位置的准确性，从而可提高最终所确定出的变道轨迹的准确性，可进一步提高行车安全性。

在一些实施例性的实施方式中，为了使得所确定出的目标点的位置与真实的目标点的位置比较接近，进一步提高所生成的变道轨迹的准确性，在将夹角与角度偏转值的和值作为夹角之后，还可以基于预设夹角阈值对该夹角进行调整，具体地，将夹角和预设夹角阈值中的最大值作为夹角。

其中，预设夹角阈值是预先设置的夹角值。作为一种示例，可根据大量路测结果，确定测试车辆在有变道意图时，测试车辆所对应的变道方向与车道方向之间的夹角的最大值，并基于所确定出的夹角的最大值来设置该预设夹角阈值，例如，基于大量路测结果。确定出夹角的最大值为30度作左右，对应的，该预设角度阈值可以30度。

为了可以清楚理解本公开，下面结合图4和图5对该实施例的变道轨迹的生成方法进行示例性描述。

图4是根据本公开第四实施例的示意图。

如图4所示，该方法可以包括：

步骤401，在第一车辆有从自身所在的第一车道变道至第二车辆所在的第二车道的变道意图，并且第一车辆的当前速度小于预设速度阈值的情况下，确定第一车辆在有变道意图时的速度方向与第一车道的车道方向之间的夹角，其中，第一车道与第二车道具有共用边界线。

步骤402，根据第一车辆在有变道意图时所对应的目标时刻上的第一速度方向和在目标时刻之前的指定历史时刻上所对应的第二速度方向，确定出第一车辆的角速度。

具体地，根据第一速度方向、第二速度方向以及预设时间间隔，确定第一车辆的角速度。其中，指定历史时刻与目标时刻之间的时间间隔为预设时间间隔。

其中，预设时间间隔是预先设置的时间间隔，例如，预设时间间隔可以为0.5秒，对应地，在用h1表示第一速度方向，并用h5表示第二速度方向的情况下，计算角速度ω的公式为

在一些实例性的实施方式中，为了防止感知噪声引入不合理角速度计算，可通过路测结果，确定出角速度的最大值，并基于角速度的最大值来设置一个角速度阈值，例如，角速度阈值可以等于角速度的最大值，即，可直接将角速度的最大值设置为角速度阈值。对应地，可将第一车辆的角速度和角速度阈值中的最大值作为该第一车辆的角速度。例如，角速度阈值为0.4，对应地，第一车辆的角速度ω＝max(ω，0.4)。

步骤403，根据角速度和预设角度偏转时间，确定第一车辆的角度偏转值。

步骤404，将夹角与角度偏转值的和值作为夹角。

例如，预设角度偏转时间为0.5，对应地，确定出第一车辆在有变道意图时所对应的速度方向和车道方向之间的夹角θ后，在确定出第一车辆的角速度ω后，加上角度转转值的夹角θ＝θ+ω×0.5。

步骤405，将夹角和预设夹角阈值中的最大值作为夹角。

例如，为了防止感知误报出速度方向，在本示例中添加一个预设夹角阈值为30度，并基于预设夹角阈值对夹角进行调整。对应的，调整后的夹角

步骤406，根据第一车辆的当前位置、第一车辆的当前车速和夹角，确定第一车辆从第一车道变道至第二车道的过程中在共用边界线上经过的目标点的位置。

具体地，在得到调整后的夹角θ后，如果用v表示第一车辆的当前车速，对应地，基于当前车速v，可确定出第一车辆的纵向车速v_s以及横向车速v_l。其中，纵向车速v_s＝v×cos(θ)，横向车速v_l＝v×sin(θ)。

根据横向车速和第一车辆的当前位置到共用边界线之间的距离db，计算出到达边界所需要的第一时长t₁。

其中，需要说明的是，在该t₁大于第二时长(例如8秒)的情况下，可说明第一车辆在8s内未能切入到第二车辆所在的第二车道，此时，可无需对第一车辆进行变道轨迹预测。

例如，第一车辆的当前位置到共用边界线之间的距离用db来表示，对应地，到达边界所需要的时间

例如，第二车辆的中心点位于第二车辆所在的中心线上，以第二车辆的中心点为原点建立坐标系，并且坐标系的纵坐标与车道方向平行，并且坐标系的横坐标与车道方向垂直，并且，纵坐标的正方方向与车道方向同向，横坐标的正方向是水平朝右，假设第一车辆在该坐标系的当前位置的横坐标用inits来进行表示，对应地，根据纵向车速v_s和第一时长t₁，确定出当前位置和目标点之间的第一纵向距离

根据第一车辆的当前位置到共用边界线之间的距离db和所确定出的最终夹角θ，确定出第一车辆的当前位置和目标点之间的第二纵向距离

对应地，可将第一纵向距离和第二纵向距离中的最大值作为第一车辆的当前位置和目标点之间的第三纵向距离

对应地，目标点的位置在该坐标系中的纵坐标值cutin_s＝init_s+dist_s，对应地，目标点的位置在该坐标系中的横坐标为cutin_l＝dc。其中，dc表示第二车道的中心线与共用边界线之间的距离，可以理解的是，dc的取值为第二车道的宽度的一半。其中，第一车辆A从自身所在的第一车道B有切换到第二车辆C所在的第三车道D的变道意图时，所对应的示例图，如图5所示，其中，需要说明的是，图5中还对坐标系以及对应的横纵坐标轴进行示例。

步骤407，根据目标点的位置和第一车辆的当前车速，确定第一车辆的变道终点的位置。

接上述举例，可采用往车道中心线收敛的方式寻找第一车辆的变道终点的位置，假设收敛系数α(例如，0.95)，第二车辆对变道轨迹可预测的时长为8秒，确定出第一车辆达到共用边界线所需要的第一时长为t1，第三时长为t₂，预设时长为0.1，车道半宽未L。对应地，可基于对变道轨迹可预测的时长和第一时长，确定出第三时长t₂＝8-t₁。然后，基于第三时长t2和预设时长，可确定出收敛轮次

对应地，变道终点的位置在上述坐标系中的横坐标值final_l＝L×aⁿ。对应地，变道终端的位置的纵坐标值final_s＝cutin_s+v_s*t₂。

步骤408，根据当前位置、目标点的位置和变道终点的位置，生成第一车辆的变道轨迹。

在本实施例中，结合第一车辆在有变道至第二车辆所在的车道的变道意图的情况下，基于第一车辆在有变道意图时所对应的速度方向和车道方向之间的夹角以及当前位置和当前车速，对第一车辆的变道轨迹进行预测，可准确确定出第一车辆的变道轨迹，对应地，第二车辆基于变道轨迹进行驾驶控制，从而可提高第二车辆自动驾驶的安全性。

为了实现上述实施例，本公开实施例还提供一种变道轨迹的生成装置。

图6是根据本公开第五实施例的示意图，该实施例提供一种变道轨迹的生成装置，其中，该变道轨迹的生成装置应用在第二车辆中。

如图6所示，该变道轨迹的生成装置60可以包括第一确定模块601、第二确定模块602、第三确定模块603和生成模块604，其中：

第一确定模块601，用于在第一车辆有从自身所在的第一车道变道至第二车辆所在的第二车道的变道意图，并且第一车辆的当前速度小于预设速度阈值的情况下，确定第一车辆在有变道意图时的速度方向与第一车道的车道方向之间的夹角，其中，第一车道与第二车道具有共用边界线。

第二确定模块602，用于根据第一车辆的当前位置、第一车辆的当前车速和夹角，确定第一车辆从第一车道变道至第二车道的过程中在共用边界线上经过的目标点的位置。

第三确定模块603，用于根据目标点的位置和第一车辆的当前车速，确定第一车辆的变道终点的位置。

生成模块604，用于根据当前位置、目标点的位置和变道终点的位置，生成第一车辆的变道轨迹。

本公开实施例的变道轨迹的生成装置，在第一车辆有从自身所在的第一车道变道至第二车辆所在的第二车道的变道意图，并且第一车辆的当前速度小于预设速度阈值的情况下，确定第一车辆在有变道意图时的速度方向与第一车道的车道方向之间的夹角，其中，第一车道与第二车道具有共用边界线；根据第一车辆的当前位置、第一车辆的当前车速和夹角，确定第一车辆从第一车道变道至第二车道的过程中在共用边界线上经过的目标点的位置；根据目标点的位置和第一车辆的当前车速，确定第一车辆的变道终点的位置；根据当前位置、目标点的位置和变道终点的位置，生成第一车辆的变道轨迹。由此，基于第一车辆的当前位置以及第一车辆进行变道时在共用边界线上所经过的目标点的位置和变道终点的位置，准确确定出了第一车辆的变道轨迹，从而可提高第二车辆自动驾驶的安全性。

在本公开的一个实施例中，如图7所示，该变道轨迹的生成装置70可以包括：第一确定模块701、第二确定模块702、第三确定模块703、生成模块704、第一获取模块705、第四确定模块706、第二获取模块707、第五确定模块708、第六确定模块709、第一调整模块710和第二调整模块711，其中，第二确定模块702可以包括第一确定单元7021、第二确定单元7022、第三确定单元7023、第四确定单元7024和第五确定单元7025，第三确定模块703可以包括：获取单元7031、处理单元7032、第六确定单元7033、第七确定单元7034和第八确定单元7035，其中：

其中，关于第一确定模块701和生成模块704的详细描述请参考图6所示实施例中第一确定模块601和生成模块604的说明，此处不再进行描述。

在本公开的一个实施例中，第二确定模块702，包括：

第一确定单元7021，用于确定当前位置和共用边界线之间的第一横向距离。

第二确定单元7022，用于根据当前车速和第一横向距离，确定当前位置和目标点之间的第一纵向距离。

第三确定单元7023，用于根据第一横向距离和夹角，确定当前位置和目标点之间的第二纵向距离。

第四确定单元7024，用于将第一纵向距离和第二纵向距离中的最大值作为当前位置和目标点之间的第三纵向距离。

第五确定单元7025，用于根据当前位置、第三纵向距离和第一横向距离，确定共用边界线上的目标点的位置。

在本公开的一个实施例中，第二确定单元7022，具体用于：根据当前车速，确定第一车辆的横向车速和纵向车速；根据横向车速和第一横向距离，确定第一车辆到达共用边界线所需要的第一时长；根据纵向车速和第一时长，确定当前位置和目标点之间的第一纵向距离。

在本公开的一个实施例中，第三确定模块703，包括：

获取单元7031，用于获取对变道轨迹可预测的第二时长；

处理单元7032，用于将第二时长减去第一时长以得到第三时长；

第六确定单元7033，用于根据纵向车速和第二时长，确定目标点和变道终点之间的第五纵向距离；

第七确定单元7034，用于根据预设的收敛系数、第二车道的中心线到共用边界线的第二横向距离和第三时长，确定目标点和变道终点之间的第三横向距离；

第八确定单元7035，用于根据第五纵向距离、第三横向距离和目标点的位置，确定变道终点的位置。

在本公开的一个实施例中，第七确定单元7034具体用于：根据第三时长，确定对应的收敛轮次；根据收敛轮次、收敛系数和第二车道的中心线到共用边界线的第二横向距离，确定目标点和变道终点之间的第三横向距离。

在本公开的一个实施例中，装置还包括：

第一获取模块705，用于获取第一车辆在有变道意图时所对应的目标时刻。

第四确定模块706，用于确定第一车辆在目标时刻上所对应的第一速度方向。

第二获取模块707，用于获取第一车辆在目标时刻之前的指定历史时刻上所对应的第二速度方向，其中，指定历史时刻与目标时刻之间的时间间隔为预设时间间隔。

第五确定模块708，用于根据第一速度方向、第二速度方向以及预设时间间隔，确定第一车辆的角速度。

第六确定模块709，用于根据角速度和预设角度偏转时间，确定第一车辆的角度偏转值。

第一调整模块710，用于将夹角与角度偏转值的和值作为夹角。

在本公开的一个实施例中，装置还包括：

第二调整模块711，用于将夹角和预设夹角阈值中的最大值作为夹角。

其中，需要说明的是，上述对变道轨迹的生成方法的解释说明也适用于本实施例中的变道轨迹的生成装置，该实施例对此不再赘述。

根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备和一种可读存储介质和一种计算机程序产品。

根据本公开的实施例，本公开还提供了一种车辆，该车辆包括本公开实施所公开的电子设备。

图8示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备800的示意性框图。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/或者要求的本公开的实现。

如图8所示，该电子设备800可以包括计算单元801，其可以根据存储在只读存储器(ROM)802中的计算机程序或者从存储单元808加载到随机访问存储器(RAM)803中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 803中，还可存储设备800操作所需的各种程序和数据。计算单元801、ROM 802以及RAM 803通过总线804彼此相连。输入/输出(I/O)接口805也连接至总线804。

设备800中的多个部件连接至I/O接口805，包括：输入单元806，例如键盘、鼠标等；输出单元807，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元808，例如磁盘、光盘等；以及通信单元809，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元809允许设备800通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

计算单元801可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元801的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元801执行上文所描述的各个方法和处理，例如变道轨迹的生成方法。例如，在一些实施例中，变道轨迹的生成方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元808。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 802和/或通信单元809而被载入和/或安装到设备800上。当计算机程序加载到RAM 803并由计算单元801执行时，可以执行上文描述的变道轨迹的生成方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元801可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行变道轨迹的生成方法。

本文中以上描述的装置和技术的各种实施方式可以在数字电子电路装置、集成电路装置、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上装置的装置(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程装置上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储装置、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储装置、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行装置、装置或设备使用或与指令执行装置、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体装置、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的装置和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的装置和技术实施在包括后台部件的计算装置(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算装置(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算装置(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的装置和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算装置中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将装置的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、互联网和区块链网络。

计算机装置可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务("Virtual Private Server"，或简称"VPS")中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。服务器可以是云服务器，也可以为分布式装置的服务器，或者是结合了区块链的服务器。

其中，需要说明的是，人工智能是研究使计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的学科，既有硬件层面的技术也有软件层面的技术。人工智能硬件技术一般包括如传感器、专用人工智能芯片、云计算、分布式存储、大数据处理等技术；人工智能软件技术主要包括计算机视觉技术、语音识别技术、自然语言处理技术以及机器学习/深度学习、大数据处理技术、知识图谱技术等几大方向。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

Claims

1.一种变道轨迹的生成方法，所述方法应用在第二车辆中，所述方法包括：

在第一车辆有从自身所在的第一车道变道至所述第二车辆所在的第二车道的变道意图，并且所述第一车辆的当前速度小于预设速度阈值的情况下，确定所述第一车辆在有变道意图时的速度方向与所述第一车道的车道方向之间的夹角，其中，所述第一车道与所述第二车道具有共用边界线；

根据所述第一车辆的当前位置、所述第一车辆的当前车速和所述夹角，确定所述第一车辆从所述第一车道变道至所述第二车道的过程中在所述共用边界线上经过的目标点的位置；

根据所述目标点的位置和所述第一车辆的当前车速，确定所述第一车辆的变道终点的位置；

根据所述当前位置、所述目标点的位置和所述变道终点的位置，生成所述第一车辆的变道轨迹。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述根据所述第一车辆的当前位置、所述第一车辆的当前车速和所述夹角，确定所述第一车辆从所述第一车道变道至所述第二车道的过程中在所述共用边界线上经过的目标点的位置，包括：

确定所述当前位置和所述共用边界线之间的第一横向距离；

根据所述当前车速和所述第一横向距离，确定所述当前位置和所述目标点之间的第一纵向距离；

根据所述第一横向距离和所述夹角，确定所述当前位置和所述目标点之间的第二纵向距离；

将所述第一纵向距离和所述第二纵向距离中的最大值作为所述当前位置和所述目标点之间的第三纵向距离；

根据所述当前位置、所述第三纵向距离和所述第一横向距离，确定所述共用边界线上的目标点的位置。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述根据所述当前车速和所述第一横向距离，确定所述当前位置和所述目标点之间的第一纵向距离，包括：

根据所述当前车速，确定所述第一车辆的横向车速和纵向车速；

根据所述横向车速和所述第一横向距离，确定所述第一车辆到达所述共用边界线所需要的第一时长；

根据所述纵向车速和所述第一时长，确定所述当前位置和所述目标点之间的第一纵向距离。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述根据所述目标点的位置和所述第一车辆的当前车速，确定所述第一车辆的变道终点的位置，包括：

获取对变道轨迹可预测的第二时长；

将所述第二时长减去所述第一时长以得到第三时长；

根据所述纵向车速和所述第二时长，确定所述目标点和所述变道终点之间的第五纵向距离；

根据预设的收敛系数、所述第二车道的中心线到所述共用边界线的第二横向距离和所述第三时长，确定所述目标点和所述变道终点之间的第三横向距离；

根据所述第五纵向距离、所述第三横向距离和所述目标点的位置，确定所述变道终点的位置。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述根据预设的收敛系数、所述第二车道的中心线到所述共用边界线的第二横向距离和所述第三时长，确定所述目标点和所述变道终点之间的第三横向距离，包括：

根据所述第三时长，确定对应的收敛轮次；

根据所述收敛轮次、所述收敛系数和所述第二车道的中心线到所述共用边界线的第二横向距离，确定所述目标点和所述变道终点之间的第三横向距离。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，在根据所述第一车辆的当前位置、所述第一车辆的当前车速和所述夹角，确定所述第一车辆从所述第一车道变道至所述第二车道的过程中在所述共用边界线上经过的目标点的位置之前，所述方法还包括：

获取所述第一车辆在有变道意图时所对应的目标时刻；

确定所述第一车辆在所述目标时刻上所对应的第一速度方向；

获取所述第一车辆在所述目标时刻之前的指定历史时刻上所对应的第二速度方向，其中，所述指定历史时刻与所述目标时刻之间的时间间隔为预设时间间隔；

根据所述第一速度方向、所述第二速度方向以及所述预设时间间隔，确定所述第一车辆的角速度；

根据所述角速度和预设角度偏转时间，确定所述第一车辆的角度偏转值；

将所述夹角与所述角度偏转值的和值作为所述夹角。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，在将所述夹角与所述角度偏转值的和值作为所述夹角之后，所述方法还包括：

将所述夹角和预设夹角阈值中的最大值作为所述夹角。

8.一种变道轨迹的生成装置，所述装置应用在第二车辆中，所述装置包括：

第一确定模块，用于在第一车辆有从自身所在的第一车道变道至所述第二车辆所在的第二车道的变道意图，并且所述第一车辆的当前速度小于预设速度阈值的情况下，确定所述第一车辆在有变道意图时的速度方向与所述第一车道的车道方向之间的夹角，其中，所述第一车道与所述第二车道具有共用边界线；

第二确定模块，用于根据所述第一车辆的当前位置、所述第一车辆的当前车速和所述夹角，确定所述第一车辆从所述第一车道变道至所述第二车道的过程中在所述共用边界线上经过的目标点的位置；

第三确定模块，用于根据所述目标点的位置和所述第一车辆的当前车速，确定所述第一车辆的变道终点的位置；

生成模块，用于根据所述当前位置、所述目标点的位置和所述变道终点的位置，生成所述第一车辆的变道轨迹。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述第二确定模块，包括：

第一确定单元，用于确定所述当前位置和所述共用边界线之间的第一横向距离；

第二确定单元，用于根据所述当前车速和所述第一横向距离，确定所述当前位置和所述目标点之间的第一纵向距离；

第三确定单元，用于根据所述第一横向距离和所述夹角，确定所述当前位置和所述目标点之间的第二纵向距离；

第四确定单元，用于将所述第一纵向距离和所述第二纵向距离中的最大值作为所述当前位置和所述目标点之间的第三纵向距离；

第五确定单元，用于根据所述当前位置、所述第三纵向距离和所述第一横向距离，确定所述共用边界线上的目标点的位置。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述第二确定单元，具体用于：

11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述第三确定模块，包括：

获取单元，用于获取对变道轨迹可预测的第二时长；

处理单元，用于将所述第二时长减去所述第一时长以得到第三时长；

第六确定单元，用于根据所述纵向车速和所述第二时长，确定所述目标点和所述变道终点之间的第五纵向距离；

第七确定单元，用于根据预设的收敛系数、所述第二车道的中心线到所述共用边界线的第二横向距离和所述第三时长，确定所述目标点和所述变道终点之间的第三横向距离；

第八确定单元，用于根据所述第五纵向距离、所述第三横向距离和所述目标点的位置，确定所述变道终点的位置。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述第七确定单元，具体用于：

根据所述第三时长，确定对应的收敛轮次；

13.根据权利要求8-12中任一项所述的装置，其中，所述装置还包括：

第一获取模块，用于获取所述第一车辆在有变道意图时所对应的目标时刻；

第四确定模块，用于确定所述第一车辆在所述目标时刻上所对应的第一速度方向；

第二获取模块，用于获取所述第一车辆在所述目标时刻之前的指定历史时刻上所对应的第二速度方向，其中，所述指定历史时刻与所述目标时刻之间的时间间隔为预设时间间隔；

第五确定模块，用于根据所述第一速度方向、所述第二速度方向以及所述预设时间间隔，确定所述第一车辆的角速度；

第六确定模块，用于根据所述角速度和预设角度偏转时间，确定所述第一车辆的角度偏转值；

第一调整模块，用于将所述夹角与所述角度偏转值的和值作为所述夹角。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述装置还包括：

第二调整模块，用于将所述夹角和预设夹角阈值中的最大值作为所述夹角。

15.一种电子设备，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1-7中任一项所述的方法。

16.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-7中任一项所述的方法。

17.一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的方法的步骤。

18.一种车辆，包括如权利要求15所述的电子设备。