CN115973158B - 换道轨迹的规划方法、车辆、电子设备及计算机程序产品 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种换道轨迹的规划方法、车辆、电子设备及计算机程序产品，其中，该方法包括：获取当前车辆所处行驶环境的环境数据，并基于环境数据确定当前车辆所处的当前车道与目标车道上除当前车辆以外的目标车辆，其中，当前车辆为待换道的车辆，目标车道为当前车辆待换道进入的车道，基于当前车辆的行驶状态信息以及目标车辆的行驶状态信息，确定目标车道上是否存在至少一个有效换道区域，其中，有效换道区域是指能够使当前车辆换道进入的区域，在存在至少一个有效换道区域的情况下，从至少一个有效换道区域中确定目标换道区域，基于动态规划算法确定当前车辆行驶至目标换道区域的换道轨迹，有助于提升换道轨迹的准确性和安全性。

Description

换道轨迹的规划方法、车辆、电子设备及计算机程序产品

技术领域

本公开涉及自动驾驶技术领域，具体而言，涉及一种换道轨迹的规划方法、车辆、电子设备及计算机程序产品。

背景技术

随着社会的不断发展，城市机动化程度越来越高，随之而来的是道路运载流量的提高，在行车期间，为了提升行车效率，驾驶员常常会实时判断路面交通情况，并在合适的时机变换车道行驶。

为了提高驾驶员的行车便利度，车辆系统大多不断进行改进升级，自动驾驶技术被广泛使用，若在自动驾驶场景下无法顺利进行车辆换道，可能会影响行驶效率，同时也降低自动驾驶的智能性。

发明内容

本公开实施例至少提供一种换道轨迹的规划方法、车辆、电子设备及计算机程序产品。

本公开实施例提供了一种换道轨迹的规划方法，所述方法包括：

获取当前车辆所处行驶环境的环境数据，并基于所述环境数据确定所述当前车辆所处的当前车道与目标车道上除所述当前车辆以外的目标车辆；其中，所述当前车辆为待换道的车辆，所述目标车道为所述当前车辆待换道进入的车道；

基于所述当前车辆的行驶状态信息、以及所述目标车辆的行驶状态信息，确定所述目标车道上是否存在至少一个有效换道区域；其中，所述有效换道区域是指能够使所述当前车辆换道进入的区域；

在存在所述至少一个有效换道区域的情况下，从所述至少一个有效换道区域中确定目标换道区域；

基于动态规划算法确定所述当前车辆行驶至所述目标换道区域的换道轨迹。

本公开实施例中，通过获取当前车辆所处行驶环境的环境数据，可以基于环境数据确定目标车辆，并基于当前车辆的行驶状态信息和目标车辆的行驶状态信息确定能够使当前车辆换道进入的有效换道区域，通过丰富的行驶状态信息，可以得到全面的有效换道区域，有助于避免有效换道区域的遗漏，实现通过行驶状态信息对换道区域进行有效性判断，进而在存在至少一个有效换道区域的情况下，从至少一个有效换道区域中确定目标换道区域，实现换道区域的求解，并可以通过动态规划算法确定换道轨迹，有助于提升换道轨迹与路面交通情况的匹配性，有助于提升换道轨迹的准确性，有效保障车辆自主换道的安全性。

进一步的，基于换道轨迹的确定，可以顺利实现车辆自主换道，保证车辆可以通过复杂的汇流、上下匝道的场景，有助于提升行车效率，有效提高车辆的通用性和智能性。

一种可选的实施方式中，所述目标车道被所述目标车道上存在的目标车辆划分为多个候选换道区域；所述基于所述当前车辆的行驶状态信息、以及所述目标车辆的行驶状态信息，确定所述目标车道上是否存在至少一个有效换道区域，包括：

基于所述当前车辆的行驶状态信息、所述目标车辆的行驶状态信息以及预设的极限参数信息，确定所述当前车辆与所述目标车辆之间的纵向距离是否符合预设条件；其中，所述目标车辆包括所述目标车道上的目标车辆和/或所述当前车道上的在所述当前车辆之前的目标车辆；

在所述当前车辆与所述目标车辆之间的纵向距离符合预设条件的情况下，确定所述候选换道区域为所述有效换道区域。

本公开实施例中，可以通过当前车辆的行驶状态信息、目标车辆的行驶状态信息以及预设的极限参数信息，确定当前车辆与目标车辆之间的纵向距离是否符合预设条件，并将符合预设条件的候选换道区域确定为有效换道区域，实现对候选换道区域进行有效性判断，有助于避免有效换道区域的遗漏。

一种可选的实施方式中，所述方法还包括：

针对每个所述候选换道区域，在所述候选换道区域存在在先目标车辆以及在后目标车辆的情况下，确定所述在先目标车辆与所述在后目标车辆之间的纵向距离是否大于第一安全距离；其中，所述第一安全距离用于指示在所述在先目标车辆以最大减速度行驶的情况下，所述在后目标车辆不与所述在先目标车辆发生碰撞；

所述在所述当前车辆与所述目标车辆之间的纵向距离符合预设条件的情况下，确定所述候选换道区域为所述有效换道区域，包括：

在所述在先目标车辆与所述在后目标车辆之间的纵向距离大于所述第一安全距离，且所述当前车辆与所述目标车辆之间的纵向距离符合所述预设条件的情况下，确定所述候选换道区域为所述有效换道区域。

本公开实施例中，在候选换道区域存在在先目标车辆以及在后目标车辆的情况下，可以确定在先目标车辆与在后目标车辆之间的纵向距离是否大于第一安全距离，并将纵向距离大于第一安全距离并且符合预设条件的候选换道区域确定为有效换道区域，基于第一安全距离和预设条件对候选换道区域进行两次筛选确定有效换道区域，有助于提升确定出的有效换道区域的准确性。

一种可选的实施方式中，所述从所述至少一个有效换道区域中确定目标换道区域，包括：

基于每个所述有效换道区域对应的预测换道区域长度以及预测平均速度，从所述至少一个有效换道区域中确定目标换道区域；其中，所述预测平均速度是指每个所述有效换道区域所对应的目标车辆的预测平均速度。

本公开实施例中，可以对各个有效换道区域进行预测，通过有效换道区域对应的预测换道区域长度以及预测平均速度，从至少一个有效换道区域中筛选得到目标换道区域，有助于实现目标换道区域的准确选取。

一种可选的实施方式中，所述基于每个所述有效换道区域对应的预测换道区域长度以及预测平均速度，从所述至少一个有效换道区域中确定目标换道区域，包括：

基于每个所述有效换道区域对应的目标车辆在预设时间段内的第一预测轨迹，构建所述有效换道区域对应的目标车辆的预测位置与时间关系曲线图；其中，所述预测位置与时间关系曲线图的横坐标表示时间，纵坐标表示所述目标车辆的预测位置；

基于所述预测位置与时间关系曲线图，确定每个所述有效换道区域对应的预测换道区域长度以及预测平均速度；

将所述至少一个有效换道区域中预测换道区域长度以及预测平均速度最大的有效换道区域确定为所述目标换道区域。

本公开实施例中，可以对有效换道区域对应的目标车辆进行轨迹预测，根据有效换道区域对应的目标车辆在预设时间段内的第一预测轨迹，构建有效换道区域对应的目标车辆的预测位置与时间关系曲线图，通过预测位置与时间关系曲线图确定有效换道区域对应的预测换道区域长度以及预测平均速度，进而将预测换道区域长度以及预测平均速度最大的有效换道区域确定为目标换道区域，有助于提升目标换道区域的安全可靠性。

一种可选的实施方式中，所述基于动态规划算法确定所述当前车辆行驶至所述目标换道区域的换道轨迹，包括：

基于动态规划算法，生成所述当前车辆的候选换道轨迹；

基于所述目标车辆的行驶状态信息、以及所述目标车辆在所述当前车辆行驶至所述目标换道区域过程中的第二预测轨迹，对所述候选换道轨迹进行安全检测；

在所述安全检测的检测结果指示所述候选换道轨迹的安全性满足预设安全条件的情况下，将所述候选换道轨迹确定为所述换道轨迹。

本公开实施例中，可以先通过动态规划算法生成候选换道轨迹，再根据目标车辆的行驶状态信息、以及目标车辆在当前车辆行驶至目标换道区域过程中的第二预测轨迹，对候选换道轨迹进行安全性评估，有助于提升换道轨迹与路面交通情况的匹配性，有效保障车辆自主换道的安全性。

一种可选的实施方式中，所述基于动态规划算法，生成所述当前车辆的候选换道轨迹，包括：

基于动态规划算法，确定所述当前车辆行驶至所述目标换道区域过程中的参考速度；

基于所述目标换道区域以及所述参考速度，确定所述当前车辆的开始换道时刻以及完成换道时刻；

基于所述参考速度、所述开始换道时刻以及所述完成换道时刻，生成所述当前车辆的候选换道轨迹。

本公开实施例中，可以基于动态规划算法，确定当前车辆行驶至目标换道区域过程中的参考速度，进而配合目标换道区域，得到合适的开始换道时刻以及完成换道时刻，进而将参考速度和开始换道时刻以及完成换道时刻进行结合，得到候选换道轨迹，有助于提升候选换道轨迹的准确性。

一种可选的实施方式中，所述方法还包括：

控制所述当前车辆按照所述换道轨迹进行换道；或者，

在确定所述目标车道上不存在所述有效换道区域的情况下，控制所述当前车辆在所述当前车道继续行驶。

本公开实施例中，可以控制当前车辆实现自主换道，或者在目标车道上不存在有效换道区域的情况下，控制当前车辆在当前车道继续行驶，有助于提升行车效率，有效提高车辆的通用性和智能性。

本公开实施例还提供一种换道轨迹的规划装置，所述装置包括：

目标车辆确定模块，用于获取当前车辆所处行驶环境的环境数据，并基于所述环境数据确定所述当前车辆所处的当前车道与目标车道上除所述当前车辆以外的目标车辆；其中，所述当前车辆为待换道的车辆，所述目标车道为所述当前车辆待换道进入的车道；

有效区域确定模块，用于基于所述当前车辆的行驶状态信息、以及所述目标车辆的行驶状态信息，确定所述目标车道上是否存在至少一个有效换道区域；其中，所述有效换道区域是指能够使所述当前车辆换道进入的区域；

目标区域确定模块，用于在存在所述至少一个有效换道区域的情况下，从所述至少一个有效换道区域中确定目标换道区域；

换道轨迹确定模块，用于基于动态规划算法确定所述当前车辆行驶至所述目标换道区域的换道轨迹。

一种可选的实施方式中，所述目标车道被所述目标车道上存在的目标车辆划分为多个候选换道区域；所述有效区域确定模块具体用于：

基于所述当前车辆的行驶状态信息、所述目标车辆的行驶状态信息以及预设的极限参数信息，确定所述当前车辆与所述目标车辆之间的纵向距离是否符合预设条件；其中，所述目标车辆包括所述目标车道上的目标车辆和/或所述当前车道上的在所述当前车辆之前的目标车辆；

在所述当前车辆与所述目标车辆之间的纵向距离符合预设条件的情况下，确定所述候选换道区域为所述有效换道区域。

一种可选的实施方式中，所述有效区域确定模块还用于：

针对每个所述候选换道区域，在所述候选换道区域存在在先目标车辆以及在后目标车辆的情况下，确定所述在先目标车辆与所述在后目标车辆之间的纵向距离是否大于第一安全距离；其中，所述第一安全距离用于指示在所述在先目标车辆以最大减速度行驶的情况下，所述在后目标车辆不与所述在先目标车辆发生碰撞；

在所述在先目标车辆与所述在后目标车辆之间的纵向距离大于所述第一安全距离，且所述当前车辆与所述目标车辆之间的纵向距离符合所述预设条件的情况下，确定所述候选换道区域为所述有效换道区域。

一种可选的实施方式中，所述目标区域确定模块具体用于：

基于每个所述有效换道区域对应的预测换道区域长度以及预测平均速度，从所述至少一个有效换道区域中确定目标换道区域；其中，所述预测平均速度是指每个所述有效换道区域所对应的目标车辆的预测平均速度。

一种可选的实施方式中，所述目标区域确定模块具体用于：

基于每个所述有效换道区域对应的目标车辆在预设时间段内的第一预测轨迹，构建所述有效换道区域对应的目标车辆的预测位置与时间关系曲线图；其中，所述预测位置与时间关系曲线图的横坐标表示时间，纵坐标表示所述目标车辆的预测位置；

基于所述预测位置与时间关系曲线图，确定每个所述有效换道区域对应的预测换道区域长度以及预测平均速度；

将所述至少一个有效换道区域中预测换道区域长度以及预测平均速度最大的有效换道区域确定为所述目标换道区域。

一种可选的实施方式中，所述换道轨迹确定模块具体用于：

基于动态规划算法，生成所述当前车辆的候选换道轨迹；

基于所述目标车辆的行驶状态信息、以及所述目标车辆在所述当前车辆行驶至所述目标换道区域过程中的第二预测轨迹，对所述候选换道轨迹进行安全检测；

在所述安全检测的检测结果指示所述候选换道轨迹的安全性满足预设安全条件的情况下，将所述候选换道轨迹确定为所述换道轨迹。

一种可选的实施方式中，所述换道轨迹确定模块具体用于：

基于动态规划算法，确定所述当前车辆行驶至所述目标换道区域过程中的参考速度；

基于所述目标换道区域以及所述参考速度，确定所述当前车辆的开始换道时刻以及完成换道时刻；

基于所述参考速度、所述开始换道时刻以及所述完成换道时刻，生成所述当前车辆的候选换道轨迹。

一种可选的实施方式中，所述装置还包括车辆行驶控制模块，所述车辆行驶控制模块用于：

控制所述当前车辆按照所述换道轨迹进行换道；或者，

在确定所述目标车道上不存在所述有效换道区域的情况下，控制所述当前车辆在所述当前车道继续行驶。

本公开实施例还提供一种车辆，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行上述任一种可能的换道轨迹的规划方法的步骤。

本公开实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行上述任一种可能的换道轨迹的规划方法的步骤。

本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述任一种可能的换道轨迹的规划方法的步骤。

本公开实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被执行时实现上述任一种可能的换道轨迹的规划方法的步骤。

关于上述换道轨迹的规划装置、车辆、电子设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品的效果描述参见上述换道轨迹的规划方法的说明，这里不再赘述。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本公开的技术方案。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，此处的附图被并入说明书中并构成本说明书中的一部分，这些附图示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。

图1示出了本公开实施例所提供的一种换道轨迹的规划方法的流程图；

图2示出了本公开实施例所提供的一种车道场景的示意图；

图3示出了本公开实施例所提供的一种预测位置与时间关系曲线图；

图4示出了本公开实施例所提供的一种动态规划的示意图；

图5示出了本公开实施例所提供的一种换道轨迹的示意图；

图6示出了本公开实施例所提供的另一种预测位置与时间关系曲线图；

图7示出了本公开实施例所提供的另一种动态规划的示意图；

图8示出了本公开实施例所提供的另一种换道轨迹的示意图；

图9示出了本公开实施例所提供的一种换道轨迹的规划装置的示意图之一；

图10示出了本公开实施例所提供的一种换道轨迹的规划装置的示意图之二；

图11示出了本公开实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本公开实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开的实施例，本领域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，都属于本公开保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

本文中术语“和/或”，仅仅是描述一种关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。

经研究发现，随着自动驾驶技术的发展，自主换道功能在整车智能化中所占据的比重越来越高，在复杂的路况下，可能会导致换道轨迹的准确性降低，如何生成安全可靠的换道轨迹成为亟待解决的问题。

基于上述研究，本公开提供了一种换道轨迹的规划方法，通过获取当前车辆所处行驶环境的环境数据，可以基于环境数据确定目标车辆，并基于当前车辆的行驶状态信息和目标车辆的行驶状态信息确定能够使当前车辆换道进入的有效换道区域，通过丰富的行驶状态信息，可以得到全面的有效换道区域，有助于避免有效换道区域的遗漏，实现通过行驶状态信息对换道区域进行有效性判断，进而在存在至少一个有效换道区域的情况下，从至少一个有效换道区域中确定目标换道区域，实现换道区域的求解，并可以通过动态规划算法确定换道轨迹，有助于提升换道轨迹与路面交通情况的匹配性，有助于提升换道轨迹的准确性，有效保障车辆自主换道的安全性。

为便于对本实施例进行理解，首先对本公开实施例所公开的一种换道轨迹的规划方法进行详细介绍，本公开实施例所提供的换道轨迹的规划方法的执行主体一般为具有一定计算能力的电子设备，本实施方式中，该电子设备可以为服务器。其中，服务器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、云存储、大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。

其他实施方式中，该电子设备还可以为终端设备或者其他处理设备，该终端设备可以为用户设备（User Equipment，UE）、移动设备、用户终端、终端、蜂窝电话、无绳电话、个人数字助理（Personal Digital Assistant，PDA）、手持设备、计算设备、车载设备、可穿戴设备等，其它处理设备可以是包括处理器和存储器的设备，在此不做限定。在一些可能的实现方式中，该换道轨迹的规划方法可以通过处理器调用存储器中存储的计算机可读指令的方式来实现。

在一些实施例中，执行主体还可以是车辆，该车辆为自动驾驶设备等。在其他实施例中，该车辆还可以为其他处理设备，其它处理设备可以是包括处理器和存储器的设备，在此不做限定。在一些可能的实现方式中，该换道轨迹的规划方法可以通过处理器调用存储器中存储的计算机可读指令的方式来实现。

下面对本公开实施例提供的一种换道轨迹的规划方法加以说明。

参见图1所示，为本公开实施例提供的一种换道轨迹的规划方法的流程图，如图1中所示，本公开实施例提供的换道轨迹的规划方法包括步骤S101~S104，其中：

S101：获取当前车辆所处行驶环境的环境数据，并基于所述环境数据确定所述当前车辆所处的当前车道与目标车道上除所述当前车辆以外的目标车辆；其中，所述当前车辆为待换道的车辆，所述目标车道为所述当前车辆待换道进入的车道。

在实际应用中，为了实现车辆自动驾驶，车辆大多配置有传感器模块，该传感器模块用于获取车辆所处行驶环境的环境数据。可选地，所述传感器模块可以包括一个或多个传感器，该传感器可以是摄像头、毫米波雷达、激光雷达或者超声波雷达等，传感器模块所包含的传感器的数量可以根据实际需求进行合理配置，本实施例中对传感器的数量并不做限定。

示例性的，在所述传感器为摄像头的情况下，所述环境数据为图像数据，在所述传感器为激光雷达的情况下，所述环境数据为雷达数据。

在所述当前车辆需要换道的情况下，可以获取所述当前车辆的所述环境数据。

可选地，可以是根据导航规划路线确定所述当前车辆需要换道，例如导航规划路线指示所述当前车辆需要由直行变为转弯，还可以是根据实时路况确定所述当前车辆需要换道，例如所述当前车道前方存在障碍物，在此对换道时机并不进行限定。

示例性的，可以参阅图2，图2为本公开实施例提供的一种车道场景的示意图。如图2中所示，所述当前车辆所处的当前车道上存在目标车辆1，所述当前车辆待换道进入的所述目标车道上存在目标车辆2和目标车辆3。

S102：基于所述当前车辆的行驶状态信息、以及所述目标车辆的行驶状态信息，确定所述目标车道上是否存在至少一个有效换道区域；其中，所述有效换道区域是指能够使所述当前车辆换道进入的区域。

这里，在所述目标车道上存在可供所述当前车辆插入的区域的情况下，所述当前车辆才可以进行换道，具体的，可以根据所述当前车辆的行驶状态信息、以及所述目标车辆的行驶状态信息，确定所述目标车道上是否存在至少一个有效换道区域。

其中，所述当前车辆的行驶状态信息包括所述当前车辆的具体行驶数据，例如所述当前车辆的速度、所述当前车辆的位置、所述当前车辆的加速度等，相应的，所述目标车辆的行驶状态信息包括所述目标车辆的具体行驶数据，例如所述目标车辆的速度、所述目标车辆的位置、所述目标车辆的加速度等。

在一些可能的实施方式中，所述目标车道被所述目标车道上存在的目标车辆划分为多个候选换道区域。

示例性的，可以参照图2，如图2中所示，所述目标车道上存在目标车辆2和目标车辆3，所述目标车道被目标车辆2和目标车辆3划分为候选换道区域1、候选换道区域2和候选换道区域3。

为了确定所述目标车道上是否存在至少一个有效换道区域，可以基于所述当前车辆的行驶状态信息、所述目标车辆的行驶状态信息以及预设的极限参数信息，确定所述当前车辆与所述目标车辆之间的纵向距离是否符合预设条件；其中，所述目标车辆包括所述目标车道上的目标车辆和/或所述当前车道上的在所述当前车辆之前的目标车辆；在所述当前车辆与所述目标车辆之间的纵向距离符合预设条件的情况下，确定所述候选换道区域为所述有效换道区域。

这里，所述预设条件为所述当前车辆与所述目标车辆之间的纵向距离大于第二安全距离。

其中，所述第二安全距离用于指示在所述当前车辆以预设的极限参数信息包括的极限加速度或者极限减速度进入所述候选换道区域的情况下，所述当前车辆不与所述目标车辆发生碰撞。

通过上述内容可知，所述目标车辆包括所述目标车道上的目标车辆和/或所述当前车道上的在所述当前车辆之前的目标车辆，相应的，所述预设条件包括第一预设条件和第二预设条件，所述第一预设条件为所述当前车辆与所述目标车道上的目标车辆之间的纵向距离大于第二安全距离，所述第二预设条件为所述当前车辆与所述当前车道上的在所述当前车辆之前的目标车辆之间的纵向距离大于第二安全距离。

可选地，不同的目标车辆对应的所述第二安全距离可以不同，可以根据所述目标车辆的行驶数据具体设定。

具体的，判断所述当前车辆与所述目标车辆之间的纵向距离是否符合预设条件的确定公式，如下公式（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6）所示：

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

（6）

其中，

为所述当前车辆的最大减速度，/>

为所述当前车辆的最大加速度，

为所述目标车道上的目标车辆的起始纵向位置，/>

为所述目标车道上的目标车辆的速度，/>

为所述当前车辆的起始纵向位置，/>

为所述当前车辆的速度，/>

为所述当前车道上的在所述当前车辆之前的目标车辆的起始纵向位置，/>

为所述当前车道上的在所述当前车辆之前的目标车辆的速度，/>

为所述当前车辆与所述目标车道上的目标车辆之间的纵向距离，/>

为所述当前车辆与所述当前车道上的在所述当前车辆之前的目标车辆之间的纵向距离，/>

为所述目标车道上的目标车辆对应的第二安全距离，/>

为所述当前车道上的在所述当前车辆之前的目标车辆对应的第二安全距离。

这里，公式（1）用于确定所述当前车辆以最大减速度行驶时，所述当前车辆与所述目标车道上的目标车辆之间的纵向距离。公式（2）用于表征所述当前车辆以最大减速度行驶时，所述当前车辆不会超过所述当前车道上的在所述当前车辆之前的目标车辆。公式（3）用于确定所述当前车辆以最大加速度行驶时，所述当前车辆与所述当前车道上的在所述当前车辆之前的目标车辆之间的纵向距离。公式（4）用于表征所述当前车辆以最大加速度行驶时，所述当前车辆不会超过所述当前车道上的在所述当前车辆之前的目标车辆。公式（5）用于表征所述当前车辆与所述目标车道上的目标车辆之间的纵向距离大于所述目标车道上的目标车辆对应的第二安全距离。公式（6）用于表征所述当前车辆与所述当前车道上的在所述当前车辆之前的目标车辆之间的纵向距离大于所述当前车道上的在所述当前车辆之前的目标车辆对应的第二安全距离。

可以理解，在通过上述公式（1）和公式（3）计算出所述当前车辆与所述目标车辆之间的纵向距离后，在公式（2）、（4）、（5）、（6）均成立的情况下，可以确定所述当前车辆与所述目标车辆之间的纵向距离符合预设条件。

在实际应用中，所述候选换道区域可能存在在先目标车辆以及在后目标车辆，此时需要预测在所述当前车辆进行换道过程中，是否会出现所述在先目标车辆与所述在后目标车辆发生碰撞的情况。

示例性的，可以参照图2，如图2中所示，针对候选换道区域2而言，候选换道区域2存在在先目标车辆（目标车辆3）以及在后目标车辆（目标车辆2），针对候选换道区域1而言，候选换道区域1存在在先目标车辆（目标车辆2），针对候选换道区域3而言，候选换道区域3存在在后目标车辆（目标车辆3）。

具体的，在一些可能的实施方式中，所述方法还包括：

针对每个所述候选换道区域，在所述候选换道区域存在在先目标车辆以及在后目标车辆的情况下，确定所述在先目标车辆与所述在后目标车辆之间的纵向距离是否大于第一安全距离；其中，所述第一安全距离用于指示在所述在先目标车辆以最大减速度行驶的情况下，所述在后目标车辆不与所述在先目标车辆发生碰撞。

相应的，在所述在先目标车辆与所述在后目标车辆之间的纵向距离大于所述第一安全距离，且所述当前车辆与所述目标车辆之间的纵向距离符合所述预设条件的情况下，确定所述候选换道区域为所述有效换道区域。

其中，所述第一安全距离可以是根据所述在先目标车辆与所述在后目标车辆的行驶数据预先设定的。

具体的，判断在先目标车辆与所述在后目标车辆之间的纵向距离是否大于第一安全距离的确定公式，如下公式（7）、（8）、（9）所示：

（7）

（8）

（9）

其中，

为所述在先目标车辆在t时刻（当前时刻）预测的纵向位置，/>

为所述在先目标车辆在t时刻（当前时刻）的纵向位置，/>

为所述在先目标车辆在t时刻（当前时刻）的速度，/>

为所述在后目标车辆在t时刻（当前时刻）预测的纵向位置，/>

为所述在后目标车辆在t时刻（当前时刻）的纵向位置，/>

为所述在后目标车辆在t时刻（当前时刻）的速度，/>

为所述在后目标车辆的加速度，/>

为所述在后目标车辆的预测反应时间，

为所述在先目标车辆和所述在后目标车辆的最大减速度，/>

为所述在先目标车辆与所述在后目标车辆之间的纵向距离，/>

为第一安全距离。

这里，为了提高计算效率，将所述在先目标车辆和所述在后目标车辆的最大减速度设置为相同数值，在其他可能的实施方式中，为了提高计算精确性，所述在先目标车辆和所述在后目标车辆的最大减速度也可以采用不同的数值。

这里，公式（7）用于确定所述在先目标车辆从t时刻（当前时刻）的纵向位置，以t时刻（当前时刻）的速度和最大减速度行驶时，预测所述在先目标车辆能够到达的纵向位置。公式（8）用于确定所述在后目标车辆从t时刻（当前时刻）的纵向位置，以t时刻（当前时刻）的速度和最大减速度行驶时，预测所述在后目标车辆能够到达的纵向位置。公式（9）用于表征所述在先目标车辆与所述在后目标车辆之间的纵向距离大于第一安全距离。

可以理解，在通过上述公式（7）和公式（8）计算出所述在先目标车辆在t时刻（当前时刻）预测的纵向位置以及所述在先目标车辆在t时刻（当前时刻）预测的纵向位置后，在公式（9）成立的情况下，可以确定所述在先目标车辆与所述在后目标车辆之间的纵向距离大于第一安全距离。

在本实施方式中，是结合所述在后目标车辆的预测反应时间以及所述在先目标车辆和所述在后目标车辆的最大减速度，预测所述在先目标车辆和所述在后目标车辆能够到达的纵向位置，以此确定所述在先目标车辆与所述在后目标车辆之间的纵向距离，并将所述在先目标车辆与所述在后目标车辆之间的纵向距离与预先设置的所述第一安全距离进行比较，在其他实施方式中，还可以是结合所述在后目标车辆的预测反应时间以及所述在先目标车辆和所述在后目标车辆的最大减速度，实时预测避免所述在先目标车辆和所述在后目标车辆行驶后发生碰撞的第一安全距离，通过所述在先目标车辆与所述在后目标车辆当前的纵向位置，确定所述在先目标车辆与所述在后目标车辆之间的纵向距离，并将所述在先目标车辆与所述在后目标车辆之间的纵向距离与实时预测的所述第一安全距离进行比较。

承接上述示例，针对候选换道区域2而言，可以进行目标车辆3与目标车辆2之间的纵向距离与所述第一安全距离的比较，针对候选换道区域1和候选换道区域3而言，无需进行此过程。

在另一些可能的实施方式中，为了避免有效换道区域的遗漏，针对不存在所述在先目标车辆或者所述在后目标车辆的候选换道区域，可以结合所述传感器模块的采集范围和预设车辆数据，为该候选换道区域对应设置虚拟在后目标车辆或者虚拟在先目标车辆，并配置虚拟行驶状态信息，从而可以结合所述虚拟行驶状态信息进行候选换道区域的有效性判断。

S103：在存在所述至少一个有效换道区域的情况下，从所述至少一个有效换道区域中确定目标换道区域。

该步骤中，在存在一个有效换道区域的情况下，可以直接将该有效换道区域确定为所述目标换道区域，在存在多个有效换道区域的情况下，可以从所述多个有效换道区域中确定所述目标换道区域。

在一些可能的实施方式中，为了提高行车效率，可以将任意一个所述有效换道区域确定为所述目标换道区域。

在另一些可能的实施方式中，为了提升车辆的通用性和智能性，可以从所述多个有效换道区域中筛选得到安全度高的所述有效换道区域作为所述目标换道区域。

具体的，可以基于每个所述有效换道区域对应的预测换道区域长度以及预测平均速度，从所述至少一个有效换道区域中确定目标换道区域；其中，所述预测平均速度是指每个所述有效换道区域所对应的目标车辆的预测平均速度。

这里，为了便于直观地确定每个所述有效换道区域对应的预测换道区域长度以及预测平均速度，可以以图表的方式进行数据呈现，辅助快速确定所述有效换道区域对应的预测换道区域长度以及预测平均速度。

因此，在一些可能的实施方式中，可以基于每个所述有效换道区域对应的目标车辆在预设时间段内的第一预测轨迹，构建所述有效换道区域对应的目标车辆的预测位置与时间关系曲线图；其中，所述预测位置与时间关系曲线图的横坐标表示时间，纵坐标表示所述目标车辆的预测位置；基于所述预测位置与时间关系曲线图，确定每个所述有效换道区域对应的预测换道区域长度以及预测平均速度；将所述至少一个有效换道区域中预测换道区域长度以及预测平均速度最大的有效换道区域确定为所述目标换道区域。

这里，可以确定每个所述有效换道区域的预测换道区域长度以及预测平均速度之和，将预测换道区域长度以及预测平均速度之和最大的有效换道区域确定为所述目标换道区域。

可选地，为了全面确定路况，同时还可以基于所述当前车道上的在所述当前车辆之前的目标车辆在预设时间段内的第三预测轨迹，构建所述当前车道上的在所述当前车辆之前的目标车辆的预测位置与时间关系曲线图。

示例性的，可以参阅图3和图6，图3和图6为本公开实施例所提供的两种预测位置与时间关系曲线，其中，图3和图6所示的预测位置与时间关系曲线与图2所示的车道场景相对应，横坐标T表示时间，纵坐标S表示目标车辆的预测位置。本示例以图2中的候选换道区域1、候选换道区域2和候选换道区域3均为有效换道区域为例进行说明，即候选换道区域1对应为有效换道区域1、候选换道区域2对应为有效换道区域2、候选换道区域3对应为有效换道区域3。这里，针对每个目标车辆的车头和车尾分别进行定位，因此每个目标车辆对应两条预测位置与时间关系曲线。在其他的实施方式中，可以为所述目标车辆设置不同位置、不同数量的定位点，相应的，所述目标车辆对应的预测位置与时间关系曲线的数量也会随之变化。

具体的，预测换道区域长度以及预测平均速度最大的有效换道区域的计算公式图如下公式（10）所示：

（10）

其中，

为有效换道区域的长度，/>

为每一时刻预测换道区域长度，/>

为每一时刻预测平均速度，/>

为所述预测位置与时间关系曲线最后时刻对应的预测平均速度，/>

、/>

、/>

为预设的权重系数。

具体地，结合图3，针对有效换道区域2，其对应目标车辆2和目标车辆3，可以根据目标车辆2的预测位置与时间关系曲线和目标车辆3的预测位置与时间关系曲线，确定有效换道区域2在每一时刻的预测换道区域长度。可选地，可以使用通过车头定位得到的两条预测位置与时间关系曲线，将通过车头定位得到的两条预测位置与时间关系曲线上横坐标相同的坐标点的纵坐标相减，即可得到所述预测换道区域长度，还可以使用通过车尾定位得到的两条预测位置与时间关系曲线，将通过车尾定位得到的两条预测位置与时间关系曲线上横坐标相同的坐标点的纵坐标相减，即可得到所述预测换道区域长度，也可以先分别确定综合对应目标车辆2和目标车辆3的综合预测位置与时间关系曲线，将综合预测位置与时间关系曲线上横坐标相同的坐标点的纵坐标相减，即可得到所述预测换道区域长度。

为了确定所述预测平均速度，针对有效换道区域2，可以根据目标车辆2的预测位置与时间关系曲线和目标车辆3的预测位置与时间关系曲线，确定一条平均预测位置与时间关系曲线，确定平均预测位置与时间关系曲线上每个坐标点的斜率，即可得到所述预测平均速度。

针对不存在在后目标车辆的候选换道区域1和不存在在先目标车辆的候选换道区域3，可以为候选换道区域1对应设置虚拟在后目标车辆，并为候选换道区域3对应设置虚拟在先目标车辆，对虚拟在后目标车辆以及虚拟在先目标车辆同样可以得到在预设时间段内的第一预测轨迹，从而可以确定候选换道区域1对应的预测换道区域长度以及预测平均速度以及候选换道区域3对应的预测换道区域长度以及预测平均速度。

通过上述过程，在图3中，确定出的目标换道区域为有效换道区域2，在图6中，确定出的目标换道区域为有效换道区域3。

在其他可能的实施方式中，在各个所述有效换道区域对应的预测换道区域长度以及预测平均速度之间的偏差小于预设阈值的情况下，还可以结合所述当前车道上的在所述当前车辆之前的目标车辆的预测位置与时间关系曲线图，通过所述当前车道上的在所述当前车辆之前的目标车辆与所述目标车道上的目标车辆的位置关系，确定所述目标换道区域。

S104：基于动态规划算法确定所述当前车辆行驶至所述目标换道区域的换道轨迹。

这里，动态规划（Dynamic Programming，DP）算法是运筹学的一个分支，是求解决策最优化的过程。动态规划算法通常用于求解具有某种最优性质的问题。在这类问题中，可能会有许多可行解。每一个解都对应于一个值，通过动态规划算法可以找到具有最优值的解。

具体的，可以基于动态规划算法，生成所述当前车辆的候选换道轨迹；基于所述目标车辆的行驶状态信息、以及所述目标车辆在所述当前车辆行驶至所述目标换道区域过程中的第二预测轨迹，对所述候选换道轨迹进行安全检测；在所述安全检测的检测结果指示所述候选换道轨迹的安全性满足预设安全条件的情况下，将所述候选换道轨迹确定为所述换道轨迹。

上述步骤中，在得到所述候选换道轨迹后，可以结合所述目标车辆的行驶状态信息、以及所述目标车辆在所述当前车辆行驶至所述目标换道区域过程中的第二预测轨迹，对所述候选换道轨迹进行安全检测，例如可以评估所述当前车辆行驶至所述目标换道区域过程中是否会与所述目标车辆位置重叠，从而有助于提升换道轨迹与路面交通情况的匹配性，有效保障车辆自主换道的安全性。

为了生成所述当前车辆的候选换道轨迹，在一些可能的实施方式中，可以基于动态规划算法，确定所述当前车辆行驶至所述目标换道区域过程中的参考速度；基于所述目标换道区域以及所述参考速度，确定所述当前车辆的开始换道时刻以及完成换道时刻；基于所述参考速度、所述开始换道时刻以及所述完成换道时刻，生成所述当前车辆的候选换道轨迹。

这里，可以同时参阅图4和图6，图4和图7为本公开实施例所提供的两种动态规划的示意图，其中，图4承接图3的场景，图7承接图6的场景，横坐标T表示时间，纵坐标S表示目标车辆的预测位置，如图4中所示，可以将坐标原点作为动态规划算法的起点，将上述

对应的坐标点作为动态规划算法的重点，通过动态规划算法可以搜索出一条最优的参考速度曲线，所述参考速度曲线用于指示所述当前车辆行驶至所述目标换道区域过程中的参考速度。在本实施方式中，所述参考速度曲线可以从下至上穿过所述预测位置与时间关系曲线，但不可以从上至下穿过所述预测位置与时间关系曲线，并且在所述参考速度曲线从下至上穿过所述预测位置与时间关系曲线后，所述参考速度曲线需要与所述预测位置与时间关系曲线保持一定的安全距离，由此，基于所述目标换道区域以及所述参考速度，可以确定所述当前车辆的开始换道时刻（t1），再结合换道所需时间，可以确定完成换道时刻（t2）。这里，所述换道所需时间指示所述当前车道从开始换道到完成换道所需的时间，可选地，所述换道所需时间可以通过所述当前车辆的行驶状态信息、所述当前车道的宽度以及所述目标车道的宽度确定。

在确定所述开始换道时刻以及所述完成换道时刻后，可以基于所述参考速度、所述开始换道时刻以及所述完成换道时刻，生成所述当前车辆的候选换道轨迹。具体地，可以先规划出沿所述当前车道行驶的直线轨迹和产生横向偏移的偏移轨迹，将所述直线轨迹和所述偏移轨迹结合得到所述候选换道轨迹。

承接上述示例，针对图4而言，所述候选换道轨迹可以为所述当前车辆从当前时刻（t时刻）至开始换道时刻（t1）以对应的参考速度在所述当前车道直线行驶，从开始换道时刻（t1）至完成换道时刻（t2）以对应的参考速度进行横向偏移插入所述目标换道区域，在完成换道时刻（t2）之后在所述目标车道继续行驶。

这里，可以同时参阅图5和图8，图5和图8为本公开实施例所提供的两种换道轨迹的示意图，其中，图5承接图3和图4的场景，图8承接图6和图7的场景。如图5中所示，所述当前车辆插入目标车辆2和目标车辆3之间，完成从所述当前车道至所述目标车道的换道，如图8中所示，所述当前车辆插入目标车辆3之前，完成从所述当前车道至所述目标车道的换道。

在一些可能的实施方式中，所述方法还包括：

控制所述当前车辆按照所述换道轨迹进行换道；或者，

在确定所述目标车道上不存在所述有效换道区域的情况下，控制所述当前车辆在所述当前车道继续行驶。

这里，在确定所述换道轨迹后，可以控制当前车辆按照所述换道轨迹进行换道，实现事实上当前车辆的自主换道，在所述目标车道上不存在所述有效换道区域的情况下，可以控制所述当前车辆在当前车道继续行驶，等待下一次的换道时机。

本公开实施例提供的换道轨迹的规划方法，通过获取当前车辆所处行驶环境的环境数据，可以基于环境数据确定目标车辆，并基于当前车辆的行驶状态信息和目标车辆的行驶状态信息确定能够使当前车辆换道进入的有效换道区域，通过丰富的行驶状态信息，可以得到全面的有效换道区域，有助于避免有效换道区域的遗漏，实现通过行驶状态信息对换道区域进行有效性判断，进而在存在至少一个有效换道区域的情况下，从至少一个有效换道区域中确定目标换道区域，实现换道区域的求解，并可以通过动态规划算法确定换道轨迹，有助于提升换道轨迹与路面交通情况的匹配性，有助于提升换道轨迹的准确性，有效保障车辆自主换道的安全性。

进一步的，基于换道轨迹的确定，可以顺利实现车辆自主换道，保证车辆可以通过汇流、上下匝道的场景，有助于提升行车效率，有效提高车辆的通用性和智能性。

本领域技术人员可以理解，在具体实施方式的上述方法中，各步骤的撰写顺序并不意味着严格的执行顺序而对实施过程构成任何限定，各步骤的具体执行顺序应当以其功能和可能的内在逻辑确定。

基于同一发明构思，本公开实施例中还提供了与换道轨迹的规划方法对应的换道轨迹的规划装置，由于本公开实施例中的装置解决问题的原理与本公开实施例上述换道轨迹的规划方法相似，因此装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

请参阅图9和图10，图9为本公开实施例提供的一种换道轨迹的规划装置的示意图之一，图10为本公开实施例提供的一种换道轨迹的规划装置的示意图之二。如图9中所示，本公开实施例提供的换道轨迹的规划装置900包括：

目标车辆确定模块910，用于获取当前车辆所处行驶环境的环境数据，并基于所述环境数据确定所述当前车辆所处的当前车道与目标车道上除所述当前车辆以外的目标车辆；其中，所述当前车辆为待换道的车辆，所述目标车道为所述当前车辆待换道进入的车道；

有效区域确定模块920，用于基于所述当前车辆的行驶状态信息、以及所述目标车辆的行驶状态信息，确定所述目标车道上是否存在至少一个有效换道区域；其中，所述有效换道区域是指能够使所述当前车辆换道进入的区域；

目标区域确定模块930，用于在存在所述至少一个有效换道区域的情况下，从所述至少一个有效换道区域中确定目标换道区域；

换道轨迹确定模块940，用于基于动态规划算法确定所述当前车辆行驶至所述目标换道区域的换道轨迹。

一种可选的实施方式中，所述目标车道被所述目标车道上存在的目标车辆划分为多个候选换道区域；所述有效区域确定模块920具体用于：

基于所述当前车辆的行驶状态信息、所述目标车辆的行驶状态信息以及预设的极限参数信息，确定所述当前车辆与所述目标车辆之间的纵向距离是否符合预设条件；其中，所述目标车辆包括所述目标车道上的目标车辆和/或所述当前车道上的在所述当前车辆之前的目标车辆；

在所述当前车辆与所述目标车辆之间的纵向距离符合预设条件的情况下，确定所述候选换道区域为所述有效换道区域。

一种可选的实施方式中，所述有效区域确定模块920还用于：

针对每个所述候选换道区域，在所述候选换道区域存在在先目标车辆以及在后目标车辆的情况下，确定所述在先目标车辆与所述在后目标车辆之间的纵向距离是否大于第一安全距离；其中，所述第一安全距离用于指示在所述在先目标车辆以最大减速度行驶的情况下，所述在后目标车辆不与所述在先目标车辆发生碰撞；

在所述在先目标车辆与所述在后目标车辆之间的纵向距离大于所述第一安全距离，且所述当前车辆与所述目标车辆之间的纵向距离符合所述预设条件的情况下，确定所述候选换道区域为所述有效换道区域。

一种可选的实施方式中，所述目标区域确定模块930具体用于：

基于每个所述有效换道区域对应的预测换道区域长度以及预测平均速度，从所述至少一个有效换道区域中确定目标换道区域；其中，所述预测平均速度是指每个所述有效换道区域所对应的目标车辆的预测平均速度。

一种可选的实施方式中，所述目标区域确定模块930具体用于：

基于每个所述有效换道区域对应的目标车辆在预设时间段内的第一预测轨迹，构建所述有效换道区域对应的目标车辆的预测位置与时间关系曲线图；其中，所述预测位置与时间关系曲线图的横坐标表示时间，纵坐标表示所述目标车辆的预测位置；

基于所述预测位置与时间关系曲线图，确定每个所述有效换道区域对应的预测换道区域长度以及预测平均速度；

将所述至少一个有效换道区域中预测换道区域长度以及预测平均速度最大的有效换道区域确定为所述目标换道区域。

一种可选的实施方式中，所述换道轨迹确定模块940具体用于：

基于动态规划算法，生成所述当前车辆的候选换道轨迹；

基于所述目标车辆的行驶状态信息、以及所述目标车辆在所述当前车辆行驶至所述目标换道区域过程中的第二预测轨迹，对所述候选换道轨迹进行安全检测；

在所述安全检测的检测结果指示所述候选换道轨迹的安全性满足预设安全条件的情况下，将所述候选换道轨迹确定为所述换道轨迹。

一种可选的实施方式中，所述换道轨迹确定模块940具体用于：

基于动态规划算法，确定所述当前车辆行驶至所述目标换道区域过程中的参考速度；

基于所述目标换道区域以及所述参考速度，确定所述当前车辆的开始换道时刻以及完成换道时刻；

基于所述参考速度、所述开始换道时刻以及所述完成换道时刻，生成所述当前车辆的候选换道轨迹。

一种可选的实施方式中，如图10中所示，所述装置还包括车辆行驶控制模块950，所述车辆行驶控制模块950用于：

控制所述当前车辆按照所述换道轨迹进行换道；或者，

在确定所述目标车道上不存在所述有效换道区域的情况下，控制所述当前车辆在所述当前车道继续行驶。

关于装置中的各模块的处理流程、以及各模块之间的交互流程的描述可以参照上述方法实施例中的相关说明，这里不再详述。

本公开实施例提供的换道轨迹的规划装置，通过获取当前车辆所处行驶环境的环境数据，可以基于环境数据确定目标车辆，并基于当前车辆的行驶状态信息和目标车辆的行驶状态信息确定能够使当前车辆换道进入的有效换道区域，通过丰富的行驶状态信息，可以得到全面的有效换道区域，有助于避免有效换道区域的遗漏，实现通过行驶状态信息对换道区域进行有效性判断，进而在存在至少一个有效换道区域的情况下，从至少一个有效换道区域中确定目标换道区域，实现换道区域的求解，并可以通过动态规划算法确定换道轨迹，有助于提升换道轨迹与路面交通情况的匹配性，有助于提升换道轨迹的准确性，有效保障车辆自主换道的安全性。

进一步的，基于换道轨迹的确定，可以顺利实现车辆自主换道，保证车辆可以通过汇流、上下匝道的场景，有助于提升行车效率，有效提高车辆的通用性和智能性。

对应于上述的换道轨迹的规划方法，本公开实施例还提供了一种电子设备1100，如图11所示，为本公开实施例提供的电子设备1100的结构示意图，包括：

处理器1110、存储器1120、和总线1130。其中，存储器1120用于存储执行指令，包括内存1121和外部存储器1122；这里的内存1121也称内存储器，用于暂时存放处理器1110中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器1122交换的数据，处理器1110通过内存1121与外部存储器1122进行数据交换。

本申请实施例中，存储器1120具体用于存储执行本申请方案的应用程序代码，并由处理器1110来控制执行。也即，当电子设备1100运行时，处理器1110与存储器1120之间通过总线1130通信，使得处理器1110执行存储器1120中存储的应用程序代码，进而执行前述任一实施例中所述的换道轨迹的规划方法。

其中，存储器1120可以是，但不限于，随机存取存储器（RandomAccess Memory，RAM），只读存储器（ReadOnly Memory，ROM），可编程只读存储器（ProgrammableRead－OnlyMemory，PROM），可擦除只读存储器（Erasable Programmable Read－Only Memory，EPROM），电可擦除只读存储器（Electric Erasable Programmable Read－Only Memory，EEPROM）等。

处理器1110可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、网络处理器（NetworkProcessor，NP）等；还可以是数字信号处理器（Digital Signal Processor，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。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。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

可以理解的是，本申请实施例示意的结构并不构成对电子设备1100的具体限定。在本申请另一些实施例中，电子设备1100可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

本公开实施例还提供一种车辆，所述车辆的结构与电子设备类似，不同的是，所述车辆还包括移动部件，如车轮，以及用于驱动移动部件移动的驱动系统。

本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述方法实施例中所述的换道轨迹的规划方法的步骤。其中，该存储介质可以是易失性或非易失的计算机可读取存储介质。

本公开实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序，当所述计算机程序被执行时实现上述方法实施例中所述的换道轨迹的规划方法的步骤，具体可参见上述方法实施例，在此不再赘述。

本公开实施例中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。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机程序或指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序或指令时，全部或部分地执行本申请所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、网络设备、用户设备、核心网设备、OAM或者其它可编程装置。

所述计算机程序或指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机程序或指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是集成一个或多个可用介质的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带；也可以是光介质，例如，数字视频光盘；还可以是半导体介质，例如，固态硬盘。该计算机可读存储介质可以是易失性或非易失性存储介质，或可包括易失性和非易失性两种类型的存储介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本公开的具体实施方式，用以说明本公开的技术方案，而非对其限制，本公开的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种换道轨迹的规划方法，其特征在于，所述方法包括：

获取当前车辆所处行驶环境的环境数据，并基于所述环境数据确定所述当前车辆所处的当前车道与目标车道上除所述当前车辆以外的目标车辆；其中，所述当前车辆为待换道的车辆，所述目标车道为所述当前车辆待换道进入的车道；

基于所述当前车辆的行驶状态信息、以及所述目标车辆的行驶状态信息，确定所述目标车道上是否存在至少一个有效换道区域；其中，所述有效换道区域是指能够使所述当前车辆换道进入的区域；

在存在所述至少一个有效换道区域的情况下，基于每个所述有效换道区域对应的预测换道区域长度以及预测平均速度，从所述至少一个有效换道区域中确定目标换道区域；其中，所述预测平均速度是指每个所述有效换道区域所对应的目标车辆的预测平均速度；所述每个所述有效换道区域对应的预测换道区域长度以及预测平均速度基于所述有效换道区域对应的目标车辆的预测位置与时间关系曲线图确定；

基于动态规划算法确定所述当前车辆行驶至所述目标换道区域的换道轨迹。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标车道被所述目标车道上存在的目标车辆划分为多个候选换道区域；所述基于所述当前车辆的行驶状态信息、以及所述目标车辆的行驶状态信息，确定所述目标车道上是否存在至少一个有效换道区域，包括：

基于所述当前车辆的行驶状态信息、所述目标车辆的行驶状态信息以及预设的极限参数信息，确定所述当前车辆与所述目标车辆之间的纵向距离是否符合预设条件；其中，所述目标车辆包括所述目标车道上的目标车辆和/或所述当前车道上的在所述当前车辆之前的目标车辆；

在所述当前车辆与所述目标车辆之间的纵向距离符合预设条件的情况下，确定所述候选换道区域为所述有效换道区域。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

针对每个所述候选换道区域，在所述候选换道区域存在在先目标车辆以及在后目标车辆的情况下，确定所述在先目标车辆与所述在后目标车辆之间的纵向距离是否大于第一安全距离；其中，所述第一安全距离用于指示在所述在先目标车辆以最大减速度行驶的情况下，所述在后目标车辆不与所述在先目标车辆发生碰撞；

所述在所述当前车辆与所述目标车辆之间的纵向距离符合预设条件的情况下，确定所述候选换道区域为所述有效换道区域，包括：

在所述在先目标车辆与所述在后目标车辆之间的纵向距离大于所述第一安全距离，且所述当前车辆与所述目标车辆之间的纵向距离符合所述预设条件的情况下，确定所述候选换道区域为所述有效换道区域。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于每个所述有效换道区域对应的预测换道区域长度以及预测平均速度，从所述至少一个有效换道区域中确定目标换道区域，包括：

基于每个所述有效换道区域对应的目标车辆在预设时间段内的第一预测轨迹，构建所述有效换道区域对应的目标车辆的预测位置与时间关系曲线图；其中，所述预测位置与时间关系曲线图的横坐标表示时间，纵坐标表示所述目标车辆的预测位置；

基于所述预测位置与时间关系曲线图，确定每个所述有效换道区域对应的预测换道区域长度以及预测平均速度；

将所述至少一个有效换道区域中预测换道区域长度以及预测平均速度最大的有效换道区域确定为所述目标换道区域。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于动态规划算法确定所述当前车辆行驶至所述目标换道区域的换道轨迹，包括：

基于动态规划算法，生成所述当前车辆的候选换道轨迹；

基于所述目标车辆的行驶状态信息、以及所述目标车辆在所述当前车辆行驶至所述目标换道区域过程中的第二预测轨迹，对所述候选换道轨迹进行安全检测；

在所述安全检测的检测结果指示所述候选换道轨迹的安全性满足预设安全条件的情况下，将所述候选换道轨迹确定为所述换道轨迹。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于动态规划算法，生成所述当前车辆的候选换道轨迹，包括：

基于动态规划算法，确定所述当前车辆行驶至所述目标换道区域过程中的参考速度；

基于所述目标换道区域以及所述参考速度，确定所述当前车辆的开始换道时刻以及完成换道时刻；

基于所述参考速度、所述开始换道时刻以及所述完成换道时刻，生成所述当前车辆的候选换道轨迹。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

控制所述当前车辆按照所述换道轨迹进行换道；或者，

在确定所述目标车道上不存在所述有效换道区域的情况下，控制所述当前车辆在所述当前车道继续行驶。

8.一种车辆，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当车辆运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至7中任一项所述的换道轨迹的规划方法的步骤。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如权利要求1至7中任一项所述的换道轨迹的规划方法的步骤。

Images