CN116380043A - 变道中心线确定及高精地图绘制方法、装置、设备及介质 - Google Patents

变道中心线确定及高精地图绘制方法、装置、设备及介质 Download PDF

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CN116380043A CN202310343754.6A CN202310343754A CN116380043A CN 116380043 A CN116380043 A CN 116380043A CN 202310343754 A CN202310343754 A CN 202310343754A CN 116380043 A CN116380043 A CN 116380043A
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Abstract

本公开提供了一种变道中心线确定及高精地图绘制方法、装置、设备及介质。变道中心线的确定方法，包括：基于变道场景下的驶入车道中心线和驶出车道中心线，确定第一坐标系下的第一边界条件；将第一坐标系下的第一边界条件转换为第二坐标系下的第二边界条件，边界条件用于表征车辆变道信息；基于第二边界条件和至少三次方的多项式函数，确定初始变道中心线；针对初始变道中心线的多个形状点，将多个形状点的位置坐标从第二坐标系转换到第一坐标系，得到第一坐标系下的多个目标形状点；基于多个目标形状点，确定目标变道中心线。目标变道中心线更加平滑，可以提高变道场景中车辆行驶安全性。

Description

变道中心线确定及高精地图绘制方法、装置、设备及介质
技术领域
本公开涉及高精地图技术领域，尤其涉及一种变道中心线确定及高精地图绘制方法、装置、设备及介质。
背景技术
高精地图中的车道中心线位于车道中间，用于在自动驾驶中引导车辆行驶。为了保证自动驾驶的安全，要求车道中心线在满足行车安全的前提下尽量平滑。
在变道场景中，自动驾驶车辆由一条车道变道到另一条车道，若车道中心线不够平滑，容易给自动驾驶车辆带来极大的行驶风险。
发明内容
本公开实施例提供一种变道中心线确定及高精地图绘制方法、装置、设备及存储介质。
第一方面，本公开实施例提供了一种变道中心线的确定方法，包括：
基于变道场景下的驶入车道中心线和驶出车道中心线，确定第一坐标系下的第一边界条件，其中，第一边界条件用于表征车辆在第一坐标系下的变道信息；
将第一坐标系下的第一边界条件转换为第二坐标系下的第二边界条件，其中，第二边界条件用于表征车辆第二坐标系下的变道信息，其中，第二坐标系与第一坐标系不相同；
基于第二坐标系下的第二边界条件和至少三次方的多项式函数，确定初始变道中心线；
针对初始变道中心线的多个形状点，将多个形状点的位置坐标从第二坐标系转换到第一坐标系，得到第一坐标系下的多个目标形状点；
基于多个目标形状点，确定目标变道中心线。
第二方面，本公开实施例提供了一种高精地图的绘制方法，包括本公开上述实施例中的变道中心线的确定方法。
第三方面，本公开实施例提供了一种变道中心线的确定装置，包括：
边界条件确定模块，用于基于变道场景下的驶入车道中心线和驶出车道中心线，确定第一坐标系下的第一边界条件，其中，第一边界条件用于表征车辆在第一坐标系下的变道信息；
第一转换模块，用于将第一坐标系下的第一边界条件转换为第二坐标系下的第二边界条件，其中，第二边界条件用于表征车辆第二坐标系下的变道信息；
初始中心线确定模块，用于基于第二坐标系下的第二边界条件和至少三次方的多项式函数，确定初始变道中心线；
第二转换模块，用于针对初始变道中心线的多个形状点，将多个形状点的位置坐标从第二坐标系转换到第一坐标系，得到第一坐标系下的多个目标形状点；
目标中心线确定模块，用于基于多个目标形状点，确定目标变道中心线。
第四方面，本公开实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，处理器在执行计算机程序时实现本公开任一实施例提供的方法。
第五方面，本公开实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质内存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现本公开任一实施例提供的方法。
本公开的技术方案，在第二坐标系中建立至少三次方的多项式函数，这样的多项式函数至少是三阶可导的，因此，基于第二坐标系下的第二边界条件和该至少三次方的多项式函数确定出的初始变道中心线也至少是三阶可导的，所以，初始变道中心线至少是G2连续的。在确定出初始变道中心线后，针对初始变道中心线的多个形状点，将多个形状点的位置坐标从第二坐标系转换到第一坐标系，得到第一坐标系下的多个目标形状点，然后基于多个目标形状点确定目标变道中心线。需要说明的是，坐标系的转换可以改变形状点的坐标表达方式，但不能改变曲线的连续性。所以，采用上述方式确定出的目标变道中心线虽然与初始变道中心线所在的坐标系不同，但目标变道中心线与初始变道中心线的形状是相同的、连续性也是相同的，因此，目标变道中心线也至少是G2连续的。相比于相关技术中确定出的变道中心线的G0连续，本公开的技术方案确定出的目标变道中心线至少是G2连续的，目标变道中心线的连续性大大提升，目标变道中心线为更平滑的曲线。至少G2连续的目标变道中心线为自动驾驶中车辆的顺畅通行提供了有力的数据支撑，当采用目标变道中心线引导车辆变道时，可以降低自动驾驶变道场景中的行驶风险，提高自动驾驶变道场景中的安全性。
上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本公开进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本公开范围的限制。
图1A为一种存在折角的中心线的示意图；
图1B为一种曲率过大的中心线的示意图；
图1C为一种存在多余S弯的中心线的示意图；
图2为本公开一实施例中变道中心线的确定方法的示意图；
图3为本公开一种变道场景的示意图；
图4为本公开另一种变道场景的示意图
图5为在一种第一备选曲线插点后的示意图；
图6为本公开一实施例中变道中心线的生成装置的结构框图；
图7为用来实现本公开实施例的电子设备的框图。
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
为便于理解本公开实施例的技术方案，以下对本公开实施例的相关技术进行说明，以下相关技术作为可选方案与本公开实施例的技术方案可以进行任意结合，其均属于本公开实施例的保护范围。
车道中心线用于在自动驾驶中引导车辆行驶，在变道场景中，车辆通常通过变道车道由一条车道变道到另一条车道，可以将变道车道中的引导车辆行驶的中心线叫做变道中心线。图1A为一种存在折角的中心线的示意图，图1B为一种曲率过大的中心线的示意图，图1C为一种存在多余S弯的中心线的示意图。如图1A、图1B和图1C所示，车辆从驶入车道中心线11经由变道中心线12变道至驶出车道中心线13，驶入车道中心线11为引导车辆在第一车道行驶的中心线，驶出车道中心线13为引导车辆在第二车道行驶的中心线，变道中心线12为引导车辆从第一车道变道至第二车道的中心线。变道场景是导致车辆在自动驾驶过程中中心线不平滑的一类典型场景，具体表现为，如图1A所示，变道中心线12与驶入车道中心线11和驶出车道中心线13之间均存在折角；如图1B所示，变道中心线12存在曲率过大的位置；如图1C所示，变道中心线12中存在多余S弯。如果在高精地图中采用图1A、图1B和图1C所示的变道中心线引导车辆变道，会带来极大的行驶风险。
为了降低变道场景中的行驶风险，本公开实施例提供了一种变道中心线的确定方法。
图2为本公开一实施例中变道中心线的确定方法的示意图。如图2所示，变道中心线的确定方法包括步骤S210～步骤S250。
在步骤S210，基于变道场景下的驶入车道中心线和驶出车道中心线，确定第一坐标系下的第一边界条件，其中，第一边界条件用于表征车辆在第一坐标系下的变道信息。
在用于自动驾驶的高精地图中，高精地图中会显示用于引导车辆行驶的中心线。在变道场景下，在车辆由驶入车道变道至驶出车道时，高精地图中会显示驶入车道中心线和驶出车道中心线。驶入车道中心线用于引导车辆在驶入车道行驶，驶出车道中心线用于引导车辆在驶入车道行驶。第一坐标系可以为高精地图所使用的坐标系。第一边界条件用于表征车辆在第一坐标系下的变道信息，例如，第一边界条件可以包括第一坐标系下变道起点和变道终点时车辆的状态信息，例如速度、加速度、位置坐标等。
在步骤S220，将第一坐标系下的第一边界条件转换为第二坐标系下的第二边界条件，其中，第二边界条件用于表征车辆第二坐标系下的变道信息，其中，第二坐标系与第一坐标系不相同。
可以采用第一坐标系到第二坐标系的坐标转换规则，将第一坐标系中的第一边界条件转换为第二坐标系中的第二边界条件。第二边界条件可以用于表征车辆在第二坐标系下的变道信息，例如，第二边界条件可以包括第二坐标系下变道起点和变道终点时车辆的状态信息，例如速度、加速度、位置坐标等。
在步骤S230，基于第二坐标系下的第二边界条件和至少三次方的多项式函数，确定初始变道中心线。初始变道中心线为第二坐标系下的变道中心线。
在步骤S240，针对初始变道中心线的多个形状点，将多个形状点的位置坐标从第二坐标系转换到第一坐标系，得到第一坐标系下的多个目标形状点。
初始变道中心线可以由多个形状点连接而成，可以将第二坐标系下初始变道中心线的多个形状点的位置坐标转换成第一坐标系下的位置坐标，示例性地，可以采用第二坐标系到第一坐标系的坐标转换规则将第二坐标系下多个形状点的位置坐标转换成第一坐标系下的位置坐标。第一坐标系下的每个位置坐标可以确定一个形状点，从而，根据第一坐标系下的位置坐标可以得到第一坐标系下的多个目标形状点。
在步骤S150，基于多个目标形状点，确定目标变道中心线。
目标形状点为第一坐标系下的形状点，基于多个目标形状点确定出的目标变道中心线位于第一坐标系下。由于高精地图采用第一坐标系，所以，目标变道中心线可以用于引导车辆进行变道。
可以理解的是，目标变道中心线位于第一坐标系中，初始变道中心线位于第二坐标系中，目标变道中心线与初始变道中心线的形状可以是相同的。
需要说明的是，在高精地图中，曲线的平滑性是由连续性来表征的，连续性的等级包括G0连续(点连续)、G1连续(相切连续)、G2连续(曲率连续)和G3连续(曲率相切连续)。G0、G1、G2、G3的连续性等级逐渐升高，连续性等级越高，曲线越平滑。相关技术中生成的变道中心线通常为G0连续，也就是说，相关技术中生成的变道中心线为G0连续，其连续性等级较低，平滑性较差。
本公开的技术方案，基于变道场景下的驶入车道中心线和驶出车道中心线，确定第一坐标系下的第一边界条件；将第一坐标系下的第一边界条件转换为第二坐标系下的第二边界条件；基于第二坐标系下的第二边界条件和至少三次方的多项式函数，确定初始变道中心线，然后，针对初始变道中心线的多个形状点，将多个形状点的位置坐标从第二坐标系转换到第一坐标系，得到第一坐标系下的多个目标形状点；基于多个目标形状点，确定目标变道中心线，目标变道中心线用于引导车辆进行变道。
本公开的技术方案，在第二坐标系中建立至少三次方的多项式函数，这样的多项式函数至少是三阶可导的，因此，基于第二坐标系下的第二边界条件和该至少三次方的多项式函数确定出的初始变道中心线也至少是三阶可导的，所以，初始变道中心线至少是G2连续的。在确定出初始变道中心线后，针对初始变道中心线的多个形状点，将多个形状点的位置坐标从第二坐标系转换到第一坐标系，得到第一坐标系下的多个目标形状点，然后基于多个目标形状点确定目标变道中心线。需要说明的是，坐标系的转换可以改变形状点的坐标表达方式，但不能改变曲线的连续性。所以，采用上述方式确定出的目标变道中心线虽然与初始变道中心线所在的坐标系不同，但目标变道中心线与初始变道中心线的形状是相同的、连续性也是相同的，因此，目标变道中心线也至少是G2连续的。相比于相关技术中确定出的变道中心线的G0连续，本公开的技术方案确定出的目标变道中心线至少是G2连续的，目标变道中心线的连续性大大提升，目标变道中心线为更平滑的曲线。至少G2连续的目标变道中心线为自动驾驶中车辆的顺畅通行提供了有力的数据支撑，当采用目标变道中心线引导车辆变道时，可以降低自动驾驶变道场景中的行驶风险，提高自动驾驶变道场景中的安全性。
图3为本公开一种变道场景的示意图，图4为本公开另一种变道场景的示意图。本文中的变道场景包括：在同一行驶方向上由驶入车道变道至驶出车道，例如图3示出的变道场景；不同行驶方向上的变道场景，例如图4示出的转弯变道场景。可以理解的是，车辆在行驶过程中，由一个车道变道至另一个不同的车道的场景均可以理解为本公开实施例中的变道场景。
如图3所示，车辆由驶入车道21经由变道车道22变道至驶出车道23。在高精地图可以显示驶入车道中心线210、变道车道中心线220和驶出车道中心线230，驶入车道中心线210可以引导车辆在驶入车道行驶，驶出车道中心线230可以引导车辆在驶出车道行驶，变道车道中心线220可以引导车辆从驶入车道21经由变道车道22变道至驶出车道23。高精地图中还可以显示驶入车道21的车道线21a和21b、变道车道22的车道线22a和22b、驶出车道23的车道线23a和23b。其中，变道车道中心线220可以采用本公开的变道中心线的确定方法确定出。
如图4所示，车辆由驶入车道24经由变道车道25变道至驶出车道26。在高精地图可以显示驶入车道中心线240、变道车道中心线250和驶出车道中心线260，驶入车道中心线240可以引导车辆在驶入车道行驶，驶出车道中心线260可以引导车辆在驶出车道行驶，变道车道中心线250可以引导车辆从驶入车道24经由变道车道25变道至驶出车道26。高精地图中还可以显示驶入车道24的车道线24a和24b、变道车道25的车道线25a和25b、驶出车道26的车道线26a和26b。其中，变道车道中心线250可以采用本公开的变道中心线的确定方法确定出。
在一个实施例中，第一坐标系包括笛卡尔(Cartesian)坐标系，第二坐标系包括弗勒内(Frenet)坐标系。Cartesian坐标系可以叫做全局坐标系，高精地图通常采用Cartesian坐标系。在Cartesian坐标系中描述车辆运动的参数比较多，例如，描述车辆运动的参数可以包括x坐标、y坐标、航向角、曲率、速度和加速度，并且这些参数之间的关系比较复杂，导致处理信息的工作量比较大。Frenet坐标系采用纵向位移、纵向速度、纵向加速度、横向位移、横向速度和横向加速度来描述车辆的运动，并且，纵向速度为纵向位移的一阶导数，纵向加速度为纵向位移的二阶导数，横向速度为横向位移的一阶导数，横向加速度为横向位移的二阶导数，所以，Frenet坐标系中描述车辆运动的各个参数是相互关联的，从而，在Frenet坐标系中可以减少处理信息的工作量，提升目标变道中心线的生成速度。
在第一坐标系为Cartesian坐标系，第二坐标系为Frenet坐标系时，可以采用相关技术中的Cartesian坐标系到Frenet坐标系的坐标变换规则，将Cartesian坐标系中的第一边界条件转换为Frenet坐标系中的第二边界条件。可以采用相关技术中的Frenet坐标系到Cartesian坐标系的坐标变换规则，将Frenet坐标系中的多个形状点的位置坐标转换为Cartesian坐标系中的位置坐标，进而得到Cartesian坐标系下的目标形状点。
在一个实施例中，基于变道场景下的驶入车道中心线和驶出车道中心线，确定第一坐标系下的第一边界条件，包括：基于变道场景下的驶入车道中心线和驶出车道中心线，确定预设变道中心线；至少基于预设变道中心线以及车辆匀速变道过程中的变道速度，确定第一坐标系中的第一边界条件。
为了生成目标变道中心线，可以采用相关技术确定出预设变道中心线。需要说明的是，预设变道中心线可以用于引导车辆从驶入车道变道至驶出车道。但采用相关技术确定的预设变道中心线存在不平滑的风险较大，因此，高精地图上不会显示该预设变道中心线，该预设变道中心线可以作为确定目标变道中心线的基础。
示例性地，基于变道场景下的驶入车道中心线和驶出车道中心线，可以采用现有技术确定变道中心线，并将确定出的变道中心线作为预设变道中心线。
示例性地，根据驶入车道中心线可以确定出驶入车道，根据驶出车道中心线可以确定出驶出车道，进而确定出变道车道。可以将变道车道的车道绝对中心线作为预设变道中心线。
可以从高精地图中获取变道车道的第一边界线和第二边界线，根据第一边界线和第二边界线可以计算得出变道车道的车道绝对中心线。变道车道的车道绝对中心线上点的坐标为第一边界线和第二边界线上对应点的坐标之和的1/2。例如，A1为第一边界线上的一个点，A2为第二边界线上与A1相对应的点，A3为变道车道的车道绝对中心线上与A1相对应的点，那么，在Cartesian坐标系，A3的横坐标为A1的横坐标和A2的横坐标之和的1/2，A3的纵坐标为A1的纵坐标和A2的纵坐标之和的1/2。
将变道过程设置为匀速变道，可以减小获得第一边界条件的计算量，提高目标变道中心线的确定速度；并且设置为匀速变道也符合真实的变道场景，可以提高变道行驶的安全性。
需要说明的是，在变道前后以及变道过程中，用户希望车辆的速度保持不变。也就是说，车辆在变道过程中保持匀速行驶，因此，可以根据车辆变道前的行驶速度，确定变道速度。变道速度的具体数值可以根据实际确定。可以根据预设变道中心线的长度和变道速度计算出变道时间。
在一个实施例中，至少基于预设变道中心线以及车辆匀速变道过程中的变道速度，确定第一坐标系中的第一边界条件，包括：基于预设变道中心线，获取预设变道中心线的起点位置的第一航向角和第一曲率；并获取预设变道中心线的终点位置的第二航向角和第二曲率；至少根据变道速度、第一航向角和第一曲率，确定车辆在预设变道中心线的起点位置的第一加速度；至少根据预设的变道速度、第二航向角和第二曲率，确定车辆在预设变道中心线的终点位置的第二加速度；获取预设变道中心线的起点位置坐标和终点位置坐标；第一边界条件包括车辆在预设变道中心线的起点位置坐标、车辆在预设变道中心线的起点位置的第一速度、车辆在预设变道中的起点位置的第一加速度、车辆在预设变道中心线的终点位置坐标、车辆在预设变道中心线的终点位置的第二速度以及车辆在预设变道中心线的终点位置的第二加速度中的至少四个。
在高精地图中，根据预设变道中心线可以获取到预设变道中心线的起点位置坐标和终点位置坐标。预设变道中心线的起点位置即为车辆变道的起点位置，预设变道中心线的终点位置即为车辆变道的终点位置。根据预设变道中心线可以获取到起点位置的第一航向角和终点位置的第二航向角。根据预设变道中心线和变道速度，可以计算出起点位置的第一曲率和终点位置的第二曲率。
由于在预设变道中心线的起点位置和终点位置车辆是匀速行驶的，因此，车辆的侧向加速度就是车辆的整车加速度。至少根据变道速度、第一航向角和第一曲率，可以采用相关技术确定出车辆在预设变道中心线的起点位置的第一加速度；至少根据变道速度、第二航向角和第二曲率，可以采用相关技术确定出车辆在预设变道中心线的终点位置的第二加速度。
在高精地图中可以获取到预设变道中心线的起点位置坐标和终点位置坐标。
第一边界条件可以包括起点位置坐标、第一速度、第一加速度、终点位置坐标、第二速度以及第二加速度中的至少四个。
可以理解的是，第一边界条件的个数与多项式函数相对应，例如，三次方的多项式函数对应的第一边界条件的个数为四个，例如，可以从位置坐标、速度、加速度中选择两对参数作为第一边界条件；五次方的多项式函数对应的第一边界条件的个数为六个，例如，可以将起点位置坐标、第一速度、第一加速度、终点位置坐标、第二速度以及第二加速度作为第一边界条件。
需要说明的是，车辆在变道过程中是匀速行驶的，因此，第一速度和第二速度均与变道速度相同。
获得第一坐标系下的第一边界条件后，可以采用第一坐标系到第二坐标系的坐标转换规则，将第一坐标系中的第一边界条件转换为第二坐标系中的第二边界条件。例如，第一坐标系为Cartesian坐标系，第二坐标系为Frenet坐标系。获得第一坐标系下的第一边界条件后，可以采用相关技术中的Cartesian坐标系到Frenet坐标系的坐标转换规则，将Cartesian坐标系下的第一边界条件转换为Frenet坐标系下的第二边界条件。例如，将第一坐标系中的起点位置、第一速度、第一加速度、终点位置、第二速度和第二加速度等边界条件映射到第二坐标系中，在第二坐标系中获得起点位置对应的纵向位移、纵向速度、纵向加速度、横向位移、横向速度、横向加速度，以及终点位置对应的纵向位移、纵向速度、纵向加速度、横向位移、横向速度、横向加速度。
在一个实施例中，多项式函数包括横向多项式函数和纵向多项式函数，基于第二坐标系下的第二边界条件和至少三次方的多项式函数，确定初始变道中心线，可以包括：基于第二坐标系中的第二边界条件，确定第二坐标系中横向多项式函数以及纵向多项式函数分别对应的系数，横向多项式函数和纵向多项式函数均为时间的至少三次方的多项式函数；根据确定系数后的横向多项式函数和纵向多项式函数，确定多个时间点在第二坐标系中分别对应的横向坐标和纵向坐标，时间点为从驶入车道中心线变道至驶出车道中心线所需的时间中的时间点；根据多个对应的横向坐标和纵向坐标，确定初始变道中心线。
第二坐标系可以为Frenet坐标系，在Frenet坐标系中采用横向位移(可以叫做横向坐标)和纵向位移(可以叫做纵向坐标)描述点的位置。在Frenet坐标系中，横向位移可以为横向坐标，纵向位移可以为纵向坐标。可以在Frenet坐标系中将变道中心线分解为沿s轴方向和沿d轴方向的两个分量，因此，多项式函数可以包括横向多项式函数和纵向多项式函数，横向多项式函数表征横向位移与时间的关系，纵向多项式函数表征纵向位移与时间的关系。横向多项式函数为时间t的至少三次方的多项式函数，纵向多项式函数为时间t的至少三次方的多项式函数。
横向多项式函数和纵向多项式函数均为时间的至少三次方的多项式函数，将第二边界条件对应的各参数代入横向多项式函数和纵向多项式函数中，便可以获得横向多项式函数中的各个系数以及纵向多项式函数中的各个系数，进而获得确定系数后的横向多项式函数和纵向多项式函数。
确定系数后的横向多项式函数中，变量为变道过程中的时间。确定系数后的纵向多项式函数中，变量为变道过程中的时间。可以理解的是，通过将确定系数后的横向多项式函数和确定系数后的纵向多项式函数消去t合并，可以得到第二坐标系中的s-d曲线，s表示纵向位移，d表示横向位移。
根据某一时间点和确定系数后的横向多项式函数，便可以确定出该时间点对应的横向位移。根据某一时间点和确定系数后的纵向多项式函数，便可以确定出该时间点对应的纵向位移。从而，可以确定出多个时间点在第二坐标系中分别对应的横向位移和纵向位移。每一对纵向位移和横向位置可以确定出一个形状点，进而确定出多个时间点在第二坐标系中对应的多个形状点，形状点的位置坐标可以表述为{纵向位移，横向位移}。初始变道中心线包括该多个形状点。需要说明的是，高精地图中的曲线采用离散点来表达，因此，本公开实施例中的初始变道中心线是由根据多个时间点确定出的多个{纵向位移，横向位移}表征的形状点来表达的。
本公开的技术方案，在第二坐标系中建立时间的横向多项式函数和纵向多项式函数，并且横向多项式函数和纵向多项式函数均为时间的至少三次方的多项式函数，从而，确定系数后的横向多项式函数的起点和终点均是三阶可导的，确定系数后的纵向多项式函数的起点和终点也是三阶可导的，因此，确定系数后的横向多项式曲线和确定系数后的纵向多项式曲线均为G2连续。从而，在第二坐标系中通过确定系数后的横向多项式函数和确定系数后的纵向多项式函数可以确定出多个形状点的位置坐标，多个形状点连接而成的s-d曲线为G2连续，s-d曲线上每个形状点为G2连续。
针对初始变道中心线的多个形状点，将多个形状点的位置坐标从第二坐标系转换到第一坐标系，得到第一坐标系下的多个目标形状点；基于多个目标形状点，确定目标变道中心线。可以将多个目标形状点连接，形成目标变道中心线。这样的过程可以理解为，将第二坐标系中的s-d曲线转换到第一坐标系中，坐标系的转换并不能改变曲线的连续性，因此，在第一坐标系中基于多个目标形状点确定出的目标变道中心线为至少G2连续的平滑曲线。
因此，采用本公开的技术方案生成的目标变道中心线相对于相关技术生成的变道中心线(例如预设变道中心线)的连续性大大提升，目标变道中心线为更平滑的曲线。至少G2连续的目标变道中心线为自动驾驶中车辆的顺畅通行提供了有力的数据支撑；当采用目标变道中心线指导车辆变道时，可以降低自动驾驶变道场景中的行驶风险，提高自动驾驶变道场景中的安全性。
本公开技术方案确定出的目标变道中心线为至少G2连续，目标变道中心线更加平滑，更好地避免了目标变道中心线出现折弯和多余S弯。当采用更加平滑的目标变道中心线引导车辆变道时，可以进一步降低自动驾驶变道场景中的行驶风险，提高自动驾驶变道场景中的安全性。
在一个实施例中，多项式函数可以为五次方的多项式函数，从而，横向多项式函数为时间t的五次方的多项式函数，纵向多项式函数为时间t的五次方的多项式函数。
需要说明的是，可以采用任意曲线作为Frenet坐标系的s轴。Frenet坐标系中，s轴也可以叫做Frenet坐标系的参考线。
示例性地，s轴方向，可以设置纵向多项式函数为s(t)＝a0+a1t+a2t2+a3t3+a4t4+a5t5。也就是说，纵向多项式函数为时间t的五次方多项式函数。
示例性地，d轴方向，可以设置横向多项式函数为d(t)＝b0+b1t+b2t2+b3t3+b4t4+b5t5。也就是说，横向多项式为时间t的五次方多项式函数。
在其它实施例中，纵向多项式函数可以为时间t的三次方多项式函数，横向多项式函数为时间t的三次方多项式函数；或者，纵向多项式函数和横向多项式函数还可以为时间t的更多次方多项式函数。可以理解的是，纵向多项式函数和横向多项式函数的次数越高，生成的变道中心线越光滑，对应地，计算量越大。
示例性地，可以将横向多项式函数和纵向多项式函数均设置为时间t的三次方多项式函数或者五次方多项式函数。
对于s(t)，可以采用第二边界条件中的起点位置对应的纵向位移、纵向速度、纵向加速度、终点位置对应的纵向位移、纵向速度、纵向加速度，以及起点对应的时间和终点对应的时间，确定出s(t)中的六个系数。从而，获得确定系数后的纵向多项式函数。
对于d(t)，可以采用第二边界条件中的起点位置对应的横向位移、横向速度、横向加速度、终点位置对应的横向位移、横向速度、横向加速度，以及起点对应的时间和终点对应的时间，确定出d(t)中的六个系数。从而，获得确定系数后的横向多项式函数。
示例性地，时间点为从驶入车道中心线变道至驶出车道中心线所需的时间中的时间点，可以对变道过程中多个时间点进行采样，获得Frenet坐标系中各时间点ti分别对应的形状点坐标，即各时间点ti分别对应的纵向位移、横向位移。可以按照形状点的顺序将多个形状点表示为坐标序列，如下：{(s(ti),d(ti))|ti＝t1,t2,...,tn}。该多个形状点的坐标序列可以用来表征初始变道中心线。
可以采用相关技术中的Frenet坐标系到Cartesian坐标系的坐标转换规则，针对初始变道中心线的多个形状点，将该多个形状点的位置左边从Frenet坐标系转换到Cartesian坐标系，得到Cartesian坐标系下的多个目标形状点。基于多个目标形状点可以确定目标变道中心线，例如，将多个目标形状点连接，便可以得到目标变道中心线，确定出的目标变道中心线用于引导车辆进行变道。
在s(t)曲线中，s(t)曲线中的各个点(包括起点和终点)均为三阶可导，从而s(t)曲线为G2连续。在d(t)曲线中，d(t)曲线中的各个点(包括起点和终点)均为三阶可导，从而d(t)曲线为G2连续。将s(t)和d(t)合并消去t，得到s-d曲线或者s(d)曲线，由于s(t)曲线和d(t)曲线均三阶可导，因此，s(d)曲线也为三阶可导，s(d)曲线为G2连续。
需要说明的是，高精地图中的曲线采用离散点来表达，只要这些离散点是在平滑曲线上采样得到的，我们就认为这条由离散点所表达的曲线是平滑的。本实施例中，初始变道中心线的形状点是在s(d)曲线上采样得到的，s(d)曲线是至少G2连续的平滑曲线，所以，采用该多个形状点表达的初始变道中心线也是至少G2连续的平滑曲线。
将Frenet坐标系中初始变道中心线的多个形状点的位置坐标转换为Cartesian坐标系中多个目标形状点的位置坐标后，采用该多个目标形状点表达的目标变道中心线也是至少G2连续的平滑曲线。
在一个实施例中，第二坐标系包括Frenet坐标系，变道中心线的确定方法还可以包括：根据变道车道的第一边界线、第二边界线，确定变道车道的车道绝对中心线；将第一边界线、第二边界线和变道车道的车道绝对中心线均作为第一备选曲线，对三条第一备选曲线分别进行第一平滑处理，获得对应的三条第二备选曲线；对三条第二备选曲线分别进行评价并获得评价结果，根据评价结果从三条第二备选曲线中选择一条作为第二坐标系的s轴。
变道车道的第一边界线和第二边界线可以界定出变道车道，例如图3中的车道线22a和22b分别为变道车道22的第一边界线和第二边界线，图4中的车道线25a和25b分别为变道车道25的第一边界线和第二边界线。变道车道的车道绝对中心线为第一边界线和第二边界线的中间的线。根据第一边界线和第二边界线的各形状点的位置坐标，可以计算出变道车道的车道绝对中心线的各形状点的位置坐标，从而确定出变道车道的车道绝对中心线。上文中记载了变道车道的车道绝对中心线的计算过程，在此不再赘述。
变道车道的第一边界线、第二边界线和变道车道的车道绝对中心线均为变道车道的相关曲线，对该三条曲线进行平滑处理并分别进行评价，根据评价结果选择一条作为第二坐标系的s轴，可以使得第二坐标系的s轴更加符合变道场景；并且确定出的s轴与目标变道中心线的形状更加相似，方便了将第一边界条件映射到第二坐标系中，有利于获得精度更高的第二边界条件。对三条第二备选曲线分别进行评价后，可以将评价结果最好的第二备选曲线作为第二坐标系的s轴，从而可以进一步提高s轴的平滑性。
对三条第一备选曲线分别进行第一平滑处理时，可以采用相关技术中的平滑方法对三条第一备选曲线分别进行第一平滑处理。在这里不对第一平滑处理的方式进行具体限制，只要对第一备选曲线进行第一平滑处理后使得第二备选曲线相对于第一备选曲线更加平滑均可。
在一个实施例中，对三条第一备选曲线分别进行第一平滑处理，获得对应的三条第二备选曲线，可以包括：对第一备选曲线进行插点处理，获得位于第一备选曲线上的多个第一形状点，在第一备选曲线上的相邻的第一形状点之间的间距为第一预设值；依次对多个第一形状点的坐标进行滤波，获得滤波后的第一备选曲线；对滤波后的第一备选曲线进行第二平滑处理，获得第二备选曲线。
需要说明的是，高精地图中的曲线是以离散点序列的形式表达的，曲线中相邻点与点之间都是直线连接。相邻的第一形状点之间的间距为第一预设值，应当理解为，相邻的第一形状点之间的直线距离为第一预设值。
图5为在一种第一备选曲线插点后的示意图，从图5中可以看出，第一备选曲线上有多个初始形状点B1、B2、…、Bn1，其中，n1为初始形状点的个数。多个初始形状点中相邻两个初始形状点之间的间距可以不相等，也就是说，多个初始形状点排布是不均匀的。对于距离较远的两个初始形状点，第一备选曲线对应段的平滑性较差，对于距离较近的两个初始形状点，第一备选曲线对应段的平滑性较好，这就导致第一备选曲线整体平滑性不一致，整体平滑性较差。并且，第一备选曲线中可能存在毛刺或较大的曲率点。
可以从第一备选曲线的起点开始，对第一备选曲线进行插点处理。示例性地，可以从第一备选曲线的起点开始，在第一备选曲线上插入多个第一形状点C1、C2、…、CN，其中，N为第一形状点的个数。在第一备选曲线上的相邻的第一形状点之间的间距为第一预设值。这样得到的多个第一形状点中，相邻两个第一形状点之间的间距是相等的，多个第一形状点均匀分布，获得的插点后的第一备选曲线整体平滑性更好。第一预设值的具体数值可以根据需要设定，例如，第一预设值可以为1米，从而，在插点后的第一备选曲线上的相邻的第一形状点之间的间距为1米。第一预设值还可以为更小的值，从而可以增大第一形状点的数量，减小相邻第一形状点之间的直线距离，进一步提高插点后第一备选曲线的平滑性。
依次对多个第一形状点的坐标进行滤波，获得滤波后的第一备选曲线。依次对多个第一形状点的坐标进行滤波后，可以去除掉第一备选曲线上的小的毛刺，并且可以抑制出现较大的曲率点，使得滤波后的第一备选曲线相对于滤波前的第一备选曲线更加平滑。
在一个实施例中，第一形状点的个数为N，依次对多个第一形状点的坐标进行滤波，获得滤波后的第一备选曲线，可以包括：将第1个第一形状点的坐标确定为第1个第二形状点的坐标；将第i-1个第二形状点的坐标和第i+1个第一形状点的坐标的均值确定为第i个第二形状点的坐标，其中，i依次取值为2、3、…、N-1；将第N个第一形状点的坐标确定为第N个第二形状点的坐标；根据N个第二形状点获得滤波后的第一备选曲线。
示例性地，可以从第一备选曲线的起点开始对多个第一形状点的坐标进行滤波，获得第一形状点对应的第二形状点。将第1个第一形状点的坐标确定为第1个第二形状点的坐标，从而可以保持第一备选曲线的起点，防止滤波后的第一备选曲线的起点相对于滤波前的第一备选曲线的起点变动。
将第i-1个第二形状点的坐标和第i+1个第一形状点的坐标的均值确定为第i个第二形状点的坐标。在Cartesian坐标系中，点的坐标包括x值和y值。将第i-1个第二形状点的坐标和第i+1个第一形状点的坐标的均值确定为第i个第二形状点的坐标，应当理解为，将第i-1个第二形状点的x坐标值和第i+1个第一形状点的x坐标值的均值确定为第i个第二形状点的x坐标值；将第i-1个第二形状点的y坐标值和第i+1个第一形状点的y坐标值的均值确定为第i个第二形状点的y坐标值。例如，将第1个第二形状点的坐标和第3个第一形状点的坐标的均值确定为第2个第二形状点的坐标，确定出第2个第二形状点的坐标后，对应的第2个第一形状点将被去除不再使用。将第2个第二形状点的坐标和第4个第一形状点的坐标的均值确定为第3个第二形状点的坐标，采用这样的方式获得第2、3、…、N-1个第二形状点的坐标。最后，将第N个第一形状点的坐标确定为第N个第二形状点的坐标。将N个第二形状点依次连接获得滤波后的第一备选曲线。
这样的滤波方式可以叫做均值滤波，采用均值滤波的方式依次对多个第一形状点的坐标进行滤波，可以进一步提高第二形状点的均匀性，进一步提高滤波后的第一备选曲线的平滑性。
在一个实施例中，第二平滑处理可以包括多项式路径平滑，多项式路径平滑可以叫做OSQP平滑。对滤波后的第一备选曲线进行第二平滑处理，可以包括：采用多项式路径平滑方法对滤波后的第一备选曲线进行平滑处理。OSQP平滑是相关技术中常用的平滑方法，采用OSQP平滑方法对滤波后的第一备选曲线进行平滑后，获得的第二备选曲线为多项式曲线。从而，在第二备选曲线中，相邻的两个形状点之间的连接线不再是直线而是曲线，这就使得第二备选曲线的平滑性大大高于滤波后的第一备选曲线的平滑性。
需要说明的是，滤波后的第一备选曲线包括多个离散的第二形状点，采用OSQP平滑对滤波后的第一备选曲线进行平滑后，可以获得与第二形状点对应的第三形状点，也就是说，第二备选曲线包括多个第三形状点。第二形状点的个数为N个，第三形状点的个数也为N个，N为自然数。
在一个实施例中，第二备选曲线包括多个第三形状点，对三条第二备选曲线分别进行评价并获得评价结果，包括：根据各第三形状点对应的曲率，确定第二备选曲线的曲率，第二备选曲线的曲率为各第三形状点对应的曲率之和；根据各第三形状点对应的曲率，确定第二备选曲线的曲率变化率，第二备选曲线的曲率变化率为各第三形状点对应的曲率变化率之和；至少根据第二备选曲线的曲率和第二备选曲线的曲率变化率，确定第二备选曲线的评价值，评价结果为评价值。
第二备选曲线为多项式曲线，因此，第二备选曲线上的每个第三形状点具有对应的曲率，将第二备选曲线上的各第三形状点对应的曲率之和确定为第二备选曲线的曲率。
沿第二备选曲线，第1个第三形状点的曲率变化率为0；第j个第三形状点的曲率变化率为第j个第三形状点的曲率与第j-1个第三形状点的曲率之差与第j-1个第三形状点的曲率的比值。例如，用k表示曲率，第j个第三形状点的曲率为kj，第j-1个第三形状点的曲率为kj-1，那么第j个第三形状点的曲率变化率为(kj-kj-1)/kj。其中，j依次取值为2、3、…、N。计算出各第三形状点的曲率变化率后，各第三形状点对应的曲率变化率之和确定为第二备选曲线的曲率变化率。
在一个实施例中，至少根据第二备选曲线的曲率和第二备选曲线的曲率变化率，确定第二备选曲线的评价值，可以包括：计算第二备选曲线的曲率与第一权重值的第一乘积；计算第二备选曲线的曲率变化率与第二权重值的第二乘积；计算第一乘积与第二乘积的和作为第二备选曲线的评价值。
在评价第二备选曲线的整体平滑性时，需要设置第二备选曲线的曲率的第一权重值以及第二备选曲线的曲率变化率的第二权重值，然后，计算第二备选曲线的曲率与第一权重值的第一乘积，并计算第二备选曲线的曲率变化率与第二权重值的第二乘积；将第一乘积和第二乘积的和作为第二备选曲线的评价值。从而可以获得三条第二备选曲线分别对应的评价值。可以理解的是，评价值越小，说明对应的第二备选曲线越平滑，评价结果越好。因此，可以将三个评价值中的最小值对应的第二备选曲线确定为第二坐标系的s轴。
采用本公开实施例的方法对三条第二备选曲线分别进行评价后，可以选择出平滑性最好的第二备选曲线，从而将平滑性最好的第二备选曲线作为第二坐标系的s轴，提高了第二坐标系的精度。
本公开实施例还提供一种高精地图的绘制方法，包括本公开上述实施例中的变道中心线的确定方法。
图6为本公开一实施例中变道中心线的确定装置的结构框图。如图6所示，变道中心线的确定装置可以包括边界条件确定模块601、第一转换模块602、初始中心线确定模块603、第二转换模块604和目标中心线确定模块605。
边界条件确定模块601，用于基于变道场景下的驶入车道中心线和驶出车道中心线，确定第一坐标系下的第一边界条件，其中，第一边界条件用于表征车辆在第一坐标系下的变道信息。
第一转换模块602，用于将第一坐标系下的第一边界条件转换为第二坐标系下的第二边界条件，其中，第二边界条件用于表征车辆第二坐标系下的变道信息。
初始中心线确定模块603，用于基于第二坐标系下的第二边界条件和至少三次方的多项式函数，确定初始变道中心线。
第二转换模块604，用于针对初始变道中心线的多个形状点，将多个形状点的位置坐标从第二坐标系转换到第一坐标系，得到第一坐标系下的多个目标形状点。
目标中心线确定模块605，用于基于多个目标形状点，确定目标变道中心线。
在一个实施例中，第一坐标系包括笛卡尔坐标系，第二坐标系包括弗勒内坐标系。
在一个实施例中，多项式函数为五次方的多项式函数。
在一个实施例中，多项式函数包括横向多项式函数和纵向多项式函数，初始中心线确定模块603用于：基于第二坐标系中的第二边界条件，确定第二坐标系中横向多项式函数以及纵向多项式函数分别对应的系数，横向多项式函数和纵向多项式函数均为时间的至少三次方的多项式函数；根据确定系数后的横向多项式函数和纵向多项式函数，确定多个时间点在第二坐标系中分别对应的横向坐标和纵向坐标，时间点为从驶入车道中心线变道至驶出车道中心线所需的时间中的时间点；根据多个对应的横向坐标和纵向坐标，确定初始变道中心线。
在一个实施例中，边界条件确定模块601用于：基于变道场景下的驶入车道中心线和驶出车道中心线，确定预设变道中心线；至少基于预设变道中心线以及车辆匀速变道过程中的变道速度，确定第一坐标系中的第一边界条件。
在一个实施例中，边界条件确定模块601还用于：基于预设变道中心线，获取预设变道中心线的起点位置的第一航向角和第一曲率；并获取预设变道中心线的终点位置的第二航向角和第二曲率；至少根据变道速度、第一航向角和第一曲率，确定车辆在预设变道中心线的起点位置的第一加速度；至少根据变道速度、第二航向角和第二曲率，确定车辆在预设变道中心线的终点位置的第二加速度；获取预设变道中心线的起点位置坐标和终点位置坐标；第一边界条件包括车辆在预设变道中心线的起点位置坐标、车辆在预设变道中心线的起点位置的第一速度、车辆在预设变道中的起点位置的第一加速度、车辆在预设变道中心线的终点位置坐标、车辆在预设变道中心线的终点位置的第二速度以及车辆在预设变道中心线的终点位置的第二加速度中的至少四个。
在一个实施例中，第二坐标系包括弗勒内坐标系，确定装置还包括：绝对中心线确定模块，用于根据变道车道的第一边界线、第二边界线，确定变道车道的车道绝对中心线；平滑模块，用于将第一边界线、第二边界线和变道车道的车道绝对中心线均作为第一备选曲线，对三条第一备选曲线分别进行第一平滑处理，获得对应的三条第二备选曲线；评价模块，用于对三条第二备选曲线分别进行评价并获得评价结果，根据评价结果从三条第二备选曲线中选择一条作为第二坐标系的s轴。
在一个实施例中，平滑模块包括：插点子模块，用于对第一备选曲线进行插点处理，获得位于第一备选曲线上的多个第一形状点，在第一备选曲线上的相邻的第一形状点之间的间距为第一预设值；滤波子模块，用于依次对多个第一形状点的坐标进行滤波，获得滤波后的第一备选曲线；平滑子模块，用于对滤波后的第一备选曲线进行第二平滑处理，获得第二备选曲线。
在一个实施例中，滤波子模块还用于：将第1个第一形状点的坐标确定为第1个第二形状点的坐标；将第i-1个第二形状点的坐标和第i+1个第一形状点的坐标的均值确定为第i个第二形状点的坐标，其中，i依次取值为2、3、…、N-1；将第N个第一形状点的坐标确定为第N个第二形状点的坐标；根据N个第二形状点获得滤波后的第一备选曲线。
在一个实施例中，第二备选曲线包括多个第三形状点，评价模块还用于：根据各第三形状点对应的曲率，确定第二备选曲线的曲率，第二备选曲线的曲率为各第三形状点对应的曲率之和；根据各第三形状点对应的曲率，确定第二备选曲线的曲率变化率，第二备选曲线的曲率变化率为各第三形状点对应的曲率变化率之和；至少根据第二备选曲线的曲率和第二备选曲线的曲率变化率，确定第二备选曲线的评价值，评价结果为评价值。
图7为用来实现本公开实施例的电子设备的框图。如图7所示，该电子设备包括：存储器710和处理器720，存储器710内存储有可在处理器720上运行的计算机程序。处理器720执行该计算机程序时实现上述实施例中的方法。存储器710和处理器720的数量可以为一个或多个。
该电子设备还包括：
通信接口730，用于与外界设备进行通信，进行数据交互传输。
如果存储器710、处理器720和通信接口730独立实现，则存储器710、处理器720和通信接口730可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。该总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、外部设备互连(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。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7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710、处理器720及通信接口730集成在一块芯片上，则存储器710、处理器720及通信接口730可以通过内部接口完成相互间的通信。
本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本公开实施例中提供的方法。
本公开实施例还提供了一种芯片，该芯片包括，包括处理器，用于从存储器中调用并运行存储器中存储的指令，使得安装有芯片的通信设备执行本公开实施例提供的方法。
本公开实施例还提供了一种芯片，包括：输入接口、输出接口、处理器和存储器，输入接口、输出接口、处理器以及存储器之间通过内部连接通路相连，处理器用于执行存储器中的代码，当代码被执行时，处理器用于执行申请实施例提供的方法。
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。
进一步地，可选的，上述存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，还可以包括非易失性随机存取存储器。该存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用。例如，静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data Rate SDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(EnhancedSDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Syn Link DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM，DR RAM)。
在上述实施例中，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。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本公开的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机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。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包括于本公开的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，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。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分。并且本公开的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。
应理解的是，本公开的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。上述实施例方法的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，该程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。上述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。该存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开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公开揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种变道中心线的确定方法，其特征在于，包括：
基于变道场景下的驶入车道中心线和驶出车道中心线，确定第一坐标系下的第一边界条件，其中，所述第一边界条件用于表征车辆在所述第一坐标系下的变道信息；
将所述第一坐标系下的第一边界条件转换为第二坐标系下的第二边界条件，其中，所述第二边界条件用于表征车辆所述第二坐标系下的变道信息，其中，所述第二坐标系与第一坐标系不相同；
基于所述第二坐标系下的第二边界条件和至少三次方的多项式函数，确定初始变道中心线；
针对所述初始变道中心线的多个形状点，将所述多个形状点的位置坐标从所述第二坐标系转换到所述第一坐标系，得到所述第一坐标系下的多个目标形状点；
基于所述多个目标形状点，确定目标变道中心线。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一坐标系包括笛卡尔坐标系，所述第二坐标系包括弗勒内坐标系。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多项式函数为五次方的多项式函数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多项式函数包括横向多项式函数和纵向多项式函数，所述基于所述第二坐标系下的第二边界条件和至少三次方的多项式函数，确定初始变道中心线，包括：
基于所述第二坐标系中的第二边界条件，确定所述第二坐标系中横向多项式函数以及纵向多项式函数分别对应的系数，所述横向多项式函数和所述纵向多项式函数均为时间的至少三次方的多项式函数；
根据确定系数后的横向多项式函数和纵向多项式函数，确定多个时间点在所述第二坐标系中分别对应的横向坐标和纵向坐标，所述时间点为从所述驶入车道中心线变道至所述驶出车道中心线所需的时间中的时间点；
根据多个对应的所述横向坐标和所述纵向坐标，确定所述初始变道中心线。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于变道场景下的驶入车道中心线和驶出车道中心线，确定第一坐标系下的第一边界条件，包括：
基于变道场景下的所述驶入车道中心线和所述驶出车道中心线，确定预设变道中心线；
至少基于所述预设变道中心线以及所述车辆匀速变道过程中的变道速度，确定所述第一坐标系中的第一边界条件。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述至少基于所述预设变道中心线以及所述车辆匀速变道过程中的变道速度，确定所述第一坐标系中的第一边界条件，包括：
基于所述预设变道中心线，获取所述预设变道中心线的起点位置的第一航向角和第一曲率；并获取所述预设变道中心线的终点位置的第二航向角和第二曲率；
至少根据所述变道速度、所述第一航向角和所述第一曲率，确定车辆在所述预设变道中心线的起点位置的第一加速度；至少根据所述变道速度、所述第二航向角和所述第二曲率，确定车辆在所述预设变道中心线的终点位置的第二加速度；
获取所述预设变道中心线的起点位置坐标和终点位置坐标；
所述第一边界条件包括车辆在所述预设变道中心线的起点位置坐标、车辆在所述预设变道中心线的起点位置的第一速度、车辆在所述预设变道中的所述起点位置的第一加速度、车辆在所述预设变道中心线的终点位置坐标、车辆在所述预设变道中心线的终点位置的第二速度以及车辆在所述预设变道中心线的终点位置的第二加速度中的至少四个。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二坐标系包括弗勒内坐标系，所述方法还包括：
根据变道车道的第一边界线、第二边界线，确定所述变道车道的车道绝对中心线；
将所述第一边界线、所述第二边界线和所述变道车道的车道绝对中心线均作为第一备选曲线，对三条所述第一备选曲线分别进行第一平滑处理，获得对应的三条第二备选曲线；
对三条所述第二备选曲线分别进行评价并获得评价结果，根据所述评价结果从三条所述第二备选曲线中选择一条作为所述第二坐标系的s轴。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对三条所述第一备选曲线分别进行第一平滑处理，获得对应的三条第二备选曲线，包括：
对所述第一备选曲线进行插点处理，获得位于所述第一备选曲线上的多个第一形状点，在所述第一备选曲线上的相邻的所述第一形状点之间的间距为第一预设值；
依次对多个所述第一形状点的坐标进行滤波，获得滤波后的第一备选曲线；
对所述滤波后的第一备选曲线进行第二平滑处理，获得所述第二备选曲线。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一形状点的个数为N，依次对多个所述第一形状点的坐标进行滤波，获得滤波后的第一备选曲线，包括：
将第1个第一形状点的坐标确定为第1个第二形状点的坐标；
将第i-1个第二形状点的坐标和第i+1个第一形状点的坐标的均值确定为第i个第二形状点的坐标，其中，i依次取值为2、3、…、N-1；
将第N个第一形状点的坐标确定为第N个第二形状点的坐标；
根据N个第二形状点获得所述滤波后的第一备选曲线。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二备选曲线包括多个第三形状点，对三条所述第二备选曲线分别进行评价并获得评价结果，包括：
根据各所述第三形状点对应的曲率，确定所述第二备选曲线的曲率，所述第二备选曲线的曲率为各所述第三形状点对应的曲率之和；
根据各所述第三形状点对应的曲率，确定所述第二备选曲线的曲率变化率，所述第二备选曲线的曲率变化率为各所述第三形状点对应的曲率变化率之和；
至少根据所述第二备选曲线的曲率和所述第二备选曲线的曲率变化率，确定所述第二备选曲线的评价值，所述评价结果为所述评价值。
11.一种高精地图的绘制方法，其特征在于，包括权利要求1-10中任一项所述的变道中心线的确定方法。
12.一种变道中心线的确定装置，其特征在于，包括：
边界条件确定模块，用于基于变道场景下的驶入车道中心线和驶出车道中心线，确定第一坐标系下的第一边界条件，其中，所述第一边界条件用于表征车辆在所述第一坐标系下的变道信息；
第一转换模块，用于将所述第一坐标系下的第一边界条件转换为第二坐标系下的第二边界条件，其中，所述第二边界条件用于表征车辆所述第二坐标系下的变道信息；
初始中心线确定模块，用于基于所述第二坐标系下的第二边界条件和至少三次方的多项式函数，确定初始变道中心线；
第二转换模块，用于针对所述初始变道中心线的多个形状点，将所述多个形状点的位置坐标从所述第二坐标系转换到所述第一坐标系，得到所述第一坐标系下的多个目标形状点；
目标中心线确定模块，用于基于所述多个目标形状点，确定目标变道中心线。
13.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现权利要求1-11中任一项所述的方法。
14.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-11中任一项所述的方法。
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