CN116399364B - 车辆行驶路网生成方法、装置、芯片、终端、设备和介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种车辆行驶路网生成方法、装置、芯片、终端、设备和介质，涉及数据处理技术领域。该方法包括：获取矿区可行驶区域的边界点集，以及获取路网规划参数；识别边界点集，得到矿区可行驶区域的第一区域边界线和第二区域边界线，并确定第一区域边界线和第二区域边界线之间的区域宽度；根据路网规划参数计算道路安全宽度，并将区域宽度与道路安全宽度进行比较，根据比较结果对矿区可行驶区域批量分段，得到不同类型的路段；在不同的路段中，分别根据路网规划参数生成车道的行驶参考路段和车道边界段；将各个路段中的行驶参考路段进行连接和平滑处理，得到行驶参考路线，以及将各个路段中的车道边界段进行连接和平滑处理，得到车道边界线。
Description
技术领域
本申请涉及数据处理技术领域，尤其是涉及到一种车辆行驶路网生成方法、装置、芯片、终端、设备和介质。
背景技术
露天矿区地形崎岖，地图边界不平滑、不规则，且矿区内无人车辆的可行驶区域是作业区域，没有固定的行驶路线，车道边界线也是根据现场情况进行规定。而矿区由于生产作业的原因，地图边界时常发生变化，无人车辆的车道边界线和行驶路网也时常需要进行改变。
露天矿区内无人车辆行驶的路线要求较高，难以人工绘制，制作无人车辆的行驶路网费时费力。而相关技术中采用的路径规划方法需要获取规定的起点和终点，然后通过路径规划算法计算得到一条起点和终点之间的路径。如果可行驶区域面积较小，需规划的路径数量较少，人工成本和时间成本就会较低，但是若如露天矿区一般，可行驶区域面积巨大，道路崎岖不平，需要规划的路径数量较多，简单的使用规定的起点和终点一条条的规划路径，费时费力。并且，人工选择起点和终点，也无法保证选点的位置和点的方向符合要求，给路径生成带来一定的难度和不确定性。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种车辆行驶路网生成方法、装置、芯片、终端、设备和介质，实现了针对不同类型的路段进行路径自动批量生成。
第一方面，本申请实施例提供了一种车辆行驶路网生成方法，包括：
获取矿区可行驶区域的边界点集，以及获取路网规划参数；
识别边界点集，得到矿区可行驶区域的第一区域边界线和第二区域边界线，并确定第一区域边界线和第二区域边界线之间的区域宽度；
根据路网规划参数计算道路安全宽度，并将区域宽度与道路安全宽度进行比较，根据比较结果对矿区可行驶区域批量分段，得到不同类型的路段；
在不同的路段中，分别根据路网规划参数，生成路段对应的车道的行驶参考路段和车道边界段；
将各个路段中的行驶参考路段进行连接和平滑处理，得到车道的行驶参考路线，以及将各个路段中的车道边界段进行连接和平滑处理，得到车道的车道边界线。
根据本申请实施例的上述方法，还可以具有以下附加技术特征：
在上述技术方案中，可选地，在生成矿区可行驶区域内的车道的行驶参考路线和车道边界线之后，还包括：
按照预设距离对行驶参考路线分段，得到多个路线段，并对每个路线段进行编号；
将编号后的多个路线段进行存储。
在上述任一技术方案中，可选地，获取矿区可行驶区域的边界点集，具体包括：
若获取到的边界点集为多层点集，则将矿区可行驶区域内侧的点集作为矿区可行驶区域的边界点集。
在上述任一技术方案中，可选地，识别边界点集，得到矿区可行驶区域的第一区域边界线和第二区域边界线，具体包括：
在边界点集中确定连续排列的三个边界节点，并确定第一个边界节点与第二个边界节点构成的第一矢量、第二个边界节点与第三个边界节点构成的第二矢量，以及计算第一矢量与第二矢量之间的夹角；
根据夹角与预设阈值的大小关系，将边界点集中的点划分为两侧，并将两侧的点按照顺序排列，以得到第一区域边界线和第二区域边界线；
其中，若夹角小于或等于预设阈值，则确定第三个边界节点与第二个边界节点为同一侧，若夹角大于预设阈值，则确定第三个边界节点与第二个边界节点为不同侧。
在上述任一技术方案中，可选地，路网规划参数包括以下至少一项：车道最小宽度、单向车道数量、车道方向数、车道边界线与区域边界线的第一安全距离阈值、相邻车道的第二安全距离阈值、车辆左行右行规则。
在上述任一技术方案中，可选地，道路安全宽度包括最小安全宽度、部分安全宽度和完全安全宽度，部分安全宽度大于最小安全宽度且小于完全安全宽度；
其中，最小安全宽度=车道最小宽度×单向车道数量×车道方向数；
部分安全宽度=最小安全宽度+第一安全距离阈值×2；
完全安全宽度=部分安全宽度+第二安全距离阈值。
在上述任一技术方案中，可选地，将区域宽度与道路安全宽度进行比较，根据比较结果对矿区可行驶区域批量分段，得到不同类型的路段，具体包括：
若比较结果为区域宽度大于完全安全宽度，则确定区域宽度对应的路段为完全安全路段；
若比较结果为区域宽度小于或等于完全安全宽度，且大于部分安全宽度，则确定区域宽度对应的路段为部分安全路段；
若比较结果为区域宽度小于或等于部分安全宽度，且大于最小安全宽度，则确定区域宽度对应的路段为最小安全路段；
若比较结果为区域宽度小于或等于最小安全宽度，则确定区域宽度对应的路段为非安全路段。
在上述任一技术方案中，可选地，矿区可行驶区域内的车道包括一个，车道边界段包括第一车道边界段和第二车道边界段；
对于任一路段，根据路网规划参数，生成路段对应的车道的行驶参考路段和车道边界段，具体包括：
根据车道最小宽度和第一安全距离阈值，确定第一车道边界段和第二车道边界段，以及将第一车道边界段和第二车道边界段之间的中心线作为行驶参考路段。
在上述任一技术方案中，可选地，矿区可行驶区域内的车道包括至少两个，至少两个车道为同向行驶的车道或者相向行驶的车道。
在上述任一技术方案中，可选地，矿区可行驶区域内的车道包括第一车道和第二车道，车道边界段包括第一车道对应的第一内车道边界段、第一外车道边界段以及第二车道对应的第二内车道边界段、第二外车道边界段，行驶参考路段包括第一车道对应的第一行驶参考路段和第二车道对应的第二行驶参考路段；
对于任一路段，根据路网规划参数，生成路段对应的车道的行驶参考路段和车道边界段，具体包括：
根据路段的类型、第一安全距离阈值以及第二安全距离阈值，确定第一车道与第二车道之间的中间允许距离；
以矿区可行驶区域的区域中心线为基准，按照中间允许距离，分别确定区域中心线两侧的第一内车道边界段和第二内车道边界段，其中，区域中心线为第一区域边界线和第二区域边界线之间的中心线；
根据车道最小宽度、单向车道数量以及第一安全距离阈值，分别确定与第一内车道边界段平行的第一外车道边界段、与第二内车道边界段平行的第二外车道边界段；
在第一车道中，将第一内车道边界段和第一外车道边界段之间的中心线作为第一行驶参考路段，在第二车道中，将第二内车道边界段和第二外车道边界段之间的中心线作为第二行驶参考路段。
在上述任一技术方案中，可选地，根据路段的类型、第一安全距离阈值以及第二安全距离阈值，确定第一车道与第二车道之间的中间允许距离，具体包括：
若路段为最小安全路段，则中间允许距离为0；
若路段为部分安全路段，则中间允许距离=路段对应的区域宽度-第一安全距离阈值×2-车道最小宽度×单向车道数量×车道方向数；
若路段为完全安全路段，则中间允许距离为第二安全距离阈值。
在上述任一技术方案中，可选地，将各个路段中的行驶参考路段进行连接和平滑处理，得到车道的行驶参考路线，具体包括：
对各个路段中的行驶参考路段进行连接以及根据车辆运动学参数进行平滑处理，得到车道的行驶参考路线；
其中，车辆运动学参数包括以下至少一项：车辆转弯半径、车辆尺寸、车轮转动速度。
第二方面，本申请实施例提供了一种车辆行驶路网生成装置，包括：
获取模块，用于获取矿区可行驶区域的边界点集，以及获取路网规划参数，所述边界点集中包括多个边界节点；
区域边界确定模块，用于识别边界点集，得到矿区可行驶区域的第一区域边界线和第二区域边界线，并确定第一区域边界线和第二区域边界线之间的区域宽度；
路段分段模块，用于根据路网规划参数计算道路安全宽度，并将区域宽度与道路安全宽度进行比较，根据比较结果对矿区可行驶区域批量分段，得到不同类型的路段；
路网生成模块，用于在不同的路段中，分别根据路网规划参数，生成路段对应的车道的行驶参考路段和车道边界段，并将各个路段中的行驶参考路段进行连接和平滑处理，得到车道的行驶参考路线，以及将各个路段中的车道边界段进行连接和平滑处理，得到车道的车道边界线。
第三方面，本申请实施例提供了一种芯片，该芯片包括处理器和通信接口，通信接口和处理器耦合，处理器用于运行程序或指令，实现如第一方面的方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种终端，该终端包括如第二方面的装置。
第五方面，本申请实施例提供了一种计算机设备，该计算机设备包括处理器和存储器，存储器存储可在处理器上运行的程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如第一方面的方法的步骤。
第六方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储程序或指令，程序或指令被处理器执行时实现如第一方面的方法的步骤。
本申请的有益效果在于：本发明的技术方案提出一种针对不同类型的路段进行自动批量路径生成的方案，获取矿区可行驶区域的边界点集和路网规划参数，利用边界点集对矿区可行驶区域切分边界，将矿区可行驶区域的边界划分为第一区域边界线和第二区域边界线，并确定第一区域边界线和第二区域边界线之间的区域宽度。根据路网规划参数计算道路安全宽度，检查整个矿区可行驶区域的区域宽度是否满足道路安全宽度，根据满足情况，对矿区可行驶区域批量分段得到不同类型的路段，基于不同类型的路段和路网规划参数，生成矿区可行驶区域内的车道的行驶参考路线和车道边界线。一方面，能够灵活地为不同路段规划路网，使得规划出的路网能够更加贴合实际的路段情况，为在该矿区进行无人驾驶的车辆提供了可靠的道路相关数据保障，实现车辆在不同路段行驶的顺畅及安全；另一方面，无需人工设置路径起点和终端，只需获取矿区的可行驶区域地图，就能够实现自动批量生产车道路网，提高了生成路网地图的工作效率，节约人工成本。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了本申请实施例的车辆行驶路网生成方法的流程示意图之一；
图2示出了本申请实施例的部分路网规划参数的示意图；
图3示出了本申请实施例的区域边界线的示意图；
图4示出了本申请实施例的区域中心线的示意图；
图5示出了本申请实施例的矿区可行驶区域的路段划分的示意图；
图6示出了本申请实施例的示意图车道边界线和行驶参考路线的示意图；
图7示出了本申请实施例的车辆行驶路网生成方法的流程示意图之二；
图8示出了本申请实施例的车辆行驶路网生成装置的结构框图；
图9示出了本申请实施例的芯片的结构示意框图；
图10示出了本申请实施例的终端的结构示意框图；
图11示出了本申请实施例的计算机设备的结构示意框图；
图12示出了本申请实施例的计算机可读存储介质的结构示意框图。
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地描述，显然，所描述的实施例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获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不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，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
考虑到相关技术中的问题，本申请实施例提出了一种车辆行驶路网生成方案，只需要获取矿区的可行驶区域地图，便可自动批量地生成需要的路网，提高了生成路网地图的工作效率，节约了人工成本。下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的车辆行驶路网生成方法、装置、芯片、终端、设备和介质进行详细地说明。
本申请实施例提供了一种车辆行驶路网生成方法，如图1所示，该方法包括：
步骤101，获取矿区可行驶区域的边界点集，以及获取路网规划参数，边界点集中包括多个边界节点。
在该步骤中，获取矿区可行驶区域地图的边界点集，边界点集中包括多个可以表征矿区可行驶区域的边界的边界节点，边界节点的位置信息可以包括边界节点的经纬度信息和高程信息等，可通过雷达（例如，激光雷达或毫米波雷达）、定位装置等设备采集边界节点。
在一个实施方式中，利用采集车辆上安装的雷达、定位装置等设备采集边界点集，采集车辆为用于采集一定区域范围内的边界点集的专用车辆，采集车辆可以在需要生成车辆行驶路网的区域范围内行驶，并在行驶过程中持续采集区域范围内的点云信息或位置信息，然后通过点云分析算法或定位算法，提取出连续的边界节点，形成边界点集。本实施例通过利用采集车辆采集矿区可行驶区域的边界点集，可以充分利用采集车辆能够反复应用在多种不同的环境下生成矿山地图的特点，从而有效地提高了边界点集采集的灵活性。此外，单独设置一个采集车辆，也会使得采集的边界点集更加准确、速度更快，且采集车辆可以是普通的乘用车，车型小、灵活、更加省油、节约成本。
在一个实施方式中，获取矿区可行驶区域的边界点集，具体包括：若获取到的边界点集为多层点集，则将矿区可行驶区域内侧的点集作为矿区可行驶区域的边界点集。
在该实施例中，边界点集需是单层点集，如果获取到了多层点集，例如从矿区可行驶区域由外向内的方向上排列多个节点，则以最内侧的节点为准，也就是说，矿区可行驶区域的边界点集为由最内侧的节点所构成的内侧的点集。
本申请实施例，通过以内侧节点为边界节点进行路网的规划，避免以外侧节点规划车道边界而导致的车道边界与区域边界重合的问题，能够最大程度地保证规划的路网的可靠性。
一个实施方式中，在获取到矿区可行驶区域的边界点集后，对边界点集中的边界节点的坐标进行校验，例如判断坐标是否处于矿区可行驶区域的合理坐标范围内，若超出合理坐标范围，则坐标无效，此时应去除掉该无效的边界节点，避免利用无效数据进行路网规划，能够提高路网规划的准确性。
需要说明的是，边界点集中包含的所有边界节点按照坐标顺序，能够排列成一个封闭图形。例如，边界节点从采集车辆的右侧开始采集直至采集到采集车辆的左侧结束，以保证所采集的边界节点的覆盖范围更大（也即，左、右均能覆盖到），从而保证依照边界节点所划分出的区域边界更加明显。
除了获取边界点集，还要获取路网规划参数，路网规划参数为用于生成车辆行驶路网的参考参数。其中，路网规划参数包括但不限于车道最小宽度、单向车道数量、车道方向数、车道边界线与区域边界线的第一安全距离阈值、相邻车道的第二安全距离阈值、车辆左行右行规则等。如图2所示，车道最小宽度为车道宽度的最小值，车道边界线基于该值进行规划，避免车道宽度过小而影响行车；第一安全距离阈值为车道边界线与区域边界线的最小允许距离，规划出的车道边界线与区域边界线之间的距离不能小于该阈值，避免车辆与区域边界线过近而影响行车；第二安全距离阈值为相邻车道之间的最小允许距离，在不同类型路段下依据该距离规划车道边界线；单向车道数量是指同向行驶的车道的数量；车道方向数是指行驶方向的数量，若车道为单向车道时，该值为1，若车道为双向车道时，该值为2。
需要说明的是，获取边界点集与获取路网规划参数的先后顺序不做限定，也可以先获取路网规划参数再获取边界点集，当然二者也可以同时获取。
步骤102，识别边界点集，得到矿区可行驶区域的第一区域边界线和第二区域边界线，并确定第一区域边界线和第二区域边界线之间的区域宽度。
在该步骤中，利用边界点集对矿区可行驶区域切分边界，将矿区可行驶区域的边界划分为第一区域边界线和第二区域边界线，也即，左区域边界和右区域边界，并确定第一区域边界线和第二区域边界线之间的区域宽度。
在本申请的一个实施例中，识别边界点集，得到矿区可行驶区域的第一区域边界线和第二区域边界线，具体包括：
在边界点集中确定连续排列的三个边界节点，并确定第一个边界节点与第二个边界节点构成的第一矢量、第二个边界节点与第三个边界节点构成的第二矢量，以及计算第一矢量与第二矢量之间的夹角；
根据夹角与预设阈值的大小关系，将边界点集中的点划分为两侧，并将两侧的点按照顺序排列，以得到第一区域边界线和第二区域边界线；
其中，若夹角小于或等于预设阈值，则确定第三个边界节点与第二个边界节点为同一侧，若夹角大于预设阈值，则确定第三个边界节点与第二个边界节点为不同侧。
在该实施例中，限定了切分第一区域边界线和第二区域边界线的方式。
具体地，按照排列顺序确定相连的三个边界节点，并计算前两个边界节点的矢量，作为第一矢量，计算后两个边界节点的矢量，作为第二矢量，再计算第一矢量与第二矢量之间的夹角。将该夹角与预设阈值进行比较，如果该夹角小于或等于预设阈值，则确定第三个边界节点与第二个边界节点、第一个边界节点处于同一侧，如果第二个边界节点和第一个边界节点已确定为第一区域边界，那么第三个边界节点也被划分至第一区域边界；如果该夹角大于预设阈值，则确定第三个边界节点与第二个边界节点、第一个边界节点未处于同一侧，如果第二个边界节点和第一个边界节点已确定为第一区域边界，那么第三个边界节点则被划分至第二区域边界。
其中，预设阈值的设置范围为85度至95度。示例性地，预设阈值设置为90度，那么如果夹角为0到90度，则三个边界节点是一侧，如果夹角大于90度，则第三个边界节点为另一侧。
在通过上述方式将边界点集中的所有边界节点均进行划分后，形成了左、右两侧边界的点集，使左侧边界点集内的边界节点按照由近及远的顺序依次进行连线和平滑处理，以及使右侧边界点集内的边界节点也按照由近及远的顺序依次进行连线和平滑处理，如图3所示，最终形成矿区可行驶区域的第一区域边界线和第二区域边界线。
通过上述方式，实现对第一区域边界线和第二区域边界线的精准切分，以保证后续进行的路网规划更加准确。
在本申请的一个实施例中，在得到矿区可行驶区域的第一区域边界线和第二区域边界线之后，还包括：将第一区域边界线和第二区域边界线之间的中心线作为区域中心线。
在该实施例中，如图4所示，在第一区域边界线与第二区域边界线的中间位置增加点，以形成区域中心线，从而为后续进行路网规划提供基础。
步骤103，根据路网规划参数计算道路安全宽度，并将区域宽度与道路安全宽度进行比较，根据比较结果对矿区可行驶区域批量分段，得到不同类型的路段。
在该步骤中，根据路网规划参数计算道路安全宽度，检查整个矿区可行驶区域的区域宽度是否满足道路安全宽度，根据满足情况，对矿区可行驶区域批量地进行分段，也即，对第一区域边界线、第二区域边界线以及区域中心线进行分段，得到不同类型的路段。
在本申请的一个实施例中，根据路网规划参数计算道路安全宽度，其中，路网规划参数包括但不限于车道最小宽度、单向车道数量、车道方向数、车道边界线与区域边界线的第一安全距离阈值、相邻车道的第二安全距离阈值、车辆左行右行规则等。
道路安全宽度包括最小安全宽度、部分安全宽度和完全安全宽度，最小安全宽度、部分安全宽度和完全安全宽度的数值依次增大。其中，最小安全宽度=车道最小宽度×单向车道数量×车道方向数；部分安全宽度=最小安全宽度+第一安全距离阈值×2；完全安全宽度=部分安全宽度+第二安全距离阈值。
满足完全安全宽度时完全可以保证双向车辆或至少两辆同向车辆行驶安全的宽度，满足部分安全宽度时可以保证单向车辆行驶的安全宽度，满足最小安全宽度时，只能满足车辆在各自路线上行驶时的安全。
以双向车道为例，最小车道宽度为lane_min_width，单向车道数量为lane_size，车道方向数为2，第一安全距离阈值为edge_dist，第二安全距离阈值为mid_dist，则：
最小安全宽度min_safe_width = lane_min_width × lane_size × 2；
部分安全宽度part_safe_width = min_safe_width + edge_dist × 2；
完全安全宽度full_safe_width = mid_dist + part_safe_width。
本申请实施例，设置多个道路安全宽度，使得在后续进行路网规划时按照道路安全宽度进行规划，以保证路网规划的合理性，有效提升了矿区车辆行驶的安全性能。
在本申请的一个实施例中，将区域宽度与道路安全宽度进行比较，根据比较结果对矿区可行驶区域批量分段，得到不同类型的路段，具体包括：
若比较结果为区域宽度大于完全安全宽度，则确定区域宽度对应的路段为完全安全路段；
若比较结果为区域宽度小于或等于完全安全宽度，且大于部分安全宽度，则确定区域宽度对应的路段为部分安全路段；
若比较结果为区域宽度小于或等于部分安全宽度，且大于最小安全宽度，则确定区域宽度对应的路段为最小安全路段；
若比较结果为区域宽度小于或等于最小安全宽度，则确定区域宽度对应的路段为非安全路段。
在该实施例中，沿车辆路径的方向将矿区可行驶区域的区域宽度与最小安全宽度、部分安全宽度和完全安全宽度分别进行比较，根据比较结果将矿区可行驶区域分段为非安全路段、最小安全路段、部分安全路段以及完全安全路段。
具体地，区域宽度大于完全安全宽度的路段为完全安全路段，区域宽度在部分安全宽度与完全安全宽度之间的路段为部分安全路段，区域宽度在最小安全宽度和部分安全宽度之间的路段为最小安全路段。此外，若矿区可行驶区域中最窄处宽度小于或等于最小安全宽度，则为非安全路段，其不满足车辆可行驶要求，需要扩宽道路。
如图5所示，基于上述方式，矿区可行驶区域沿车辆路径的方向被依次划分为完全安全路段、部分安全路段、最小安全路段以及非安全路段，且每一个路段中，都包含矿区可行驶区域的一部分第一区域边界线、第二区域边界线和区域中心线。
本申请实施例，通过不同的道路安全宽度将矿区可行驶区域进行批量的路段划分，进而针对不同的路段进行批量的路网规划处理，提高了路网规划效率，且针对不同类型的路段进行不同的规划方式，使得路网规划更加具有针对性、更加合理。
步骤104，在不同的路段中，分别根据路网规划参数，生成路段对应的车道的行驶参考路段和车道边界段。
步骤105，将各个路段中的行驶参考路段进行连接和平滑处理，得到车道的行驶参考路线，以及将各个路段中的车道边界段进行连接和平滑处理，得到车道的车道边界线。
在步骤104和步骤105中，基于不同类型的路段和路网规划参数，生成矿区可行驶区域内的车道的行驶参考路线和车道边界线。具体地，先依据不同路段的类型，根据路网规划参数在各个路段中规划出行驶参考路段和车道边界段，再将各个的行驶参考路段进行连接和平滑处理，得到行驶参考路线，以及将各个车道边界段进行连接和平滑处理，得到车道边界线。
其中，将各个路段中的行驶参考路段进行连接和平滑处理，得到车道的行驶参考路线，具体包括：
对各个路段中的行驶参考路段进行连接以及根据车辆运动学参数进行平滑处理，得到车道的行驶参考路线；车辆运动学参数包括以下至少一项：车辆转弯半径、车辆尺寸、车轮转动速度。
在该实施例中，行驶参考路线的平滑过程考虑车辆转弯半径、车辆尺寸、车轮转动速度等车辆运动学参数，使得最终生成的行驶参考路线的路径形状能够满足该矿区车辆的实际行驶情况，避免出现车辆行驶转角过大等问题导致车辆行驶不够平稳。
在本申请实施例中，矿区可行驶区域内的车道包括一个，例如一个单向车道；或者，矿区可行驶区域内的车道包括至少两个，至少两个车道为同向行驶的车道或者相向行驶的车道。
一种实施例方式，矿区可行驶区域内的车道为一个，此情况下，该车道有两个车道边界段，包括第一车道边界段和第二车道边界段，也即左车道边界段和右车道边界段。对于任一路段，根据路网规划参数，生成路段对应的车道的行驶参考路段和车道边界段，具体包括：
根据车道最小宽度和第一安全距离阈值，确定第一车道边界段和第二车道边界段，以及将第一车道边界段和第二车道边界段之间的中心线作为行驶参考路段。
在该实施例中，对于任一路段，在该路段对应的第一区域边界线和第二区域边界线之间生成第一车道边界段和第二车道边界段，且需保证第一车道边界段和第二车道边界段之间的距离大于或等于车道最小宽度，第一车道边界段与第一区域边界线之间的距离、第二车道边界段与第二区域边界线之间的距离均小于或等于第一安全距离阈值。在确定了第一车道边界段和第二车道边界段后，将第一车道边界段和第二车道边界段之间的中心线作为行驶参考路段。
通过上述方式，得到各个路段对应的行驶参考路段和车道边界段，进而进行各个行驶参考路段的连接和平滑处理，生成行驶参考路线，以及进行各个车道边界段的连接和平滑处理，生成车道边界线，也即，将各个第一车道边界段进行连接和平滑处理，生成第一车道边界线，将各个第二车道边界段进行连接和平滑处理，生成第二车道边界线。
本申请实施例，一方面，根据车道最小宽度和第一安全距离阈值生成单车道的车道边界线和行驶参考路线，能够避免车道宽度过小而影响行车以及避免车辆与区域边界线过近而影响行车；另一方面，只需要获取矿区的可行驶区域地图，就能够实现自动批量生产车道路网，提高了生成路网地图的工作效率。
另一种实施例方式，矿区可行驶区域内的车道为两个，此情况下，矿区可行驶区域内的车道包括第一车道和第二车道，第一车道和第二车道可以为同向车道，也可以为相向车道。车道边界段包括第一车道对应的第一内车道边界段、第一外车道边界段以及第二车道对应的第二内车道边界段、第二外车道边界段，行驶参考路段包括第一车道对应的第一行驶参考路段和第二车道对应的第二行驶参考路段；对于任一路段，根据路网规划参数，生成路段对应的车道的行驶参考路段和车道边界段，具体包括：
根据路段的类型、第一安全距离阈值以及第二安全距离阈值，确定第一车道与第二车道之间的中间允许距离；
以矿区可行驶区域的区域中心线为基准，按照中间允许距离，分别确定区域中心线两侧的第一内车道边界段和第二内车道边界段，其中，区域中心线为第一区域边界线和第二区域边界线之间的中心线；
根据车道最小宽度、单向车道数量以及第一安全距离阈值，分别确定与第一内车道边界段平行的第一外车道边界段、与第二内车道边界段平行的第二外车道边界段；
在第一车道中，将第一内车道边界段和第一外车道边界段之间的中心线作为第一行驶参考路段，在第二车道中，将第二内车道边界段和第二外车道边界段之间的中心线作为第二行驶参考路段。
在该实施例中，对于任一路段，首先根据路段的类型、第一安全距离阈值以及第二安全距离阈值确定两个相邻车道之间的中间允许距离，该中间允许距离是指两个相邻车道的车道边界之间允许的最小距离，其根据路段的类型不同具有不同的设置方式。
具体地，若路段为最小安全路段，则中间允许距离为0；若路段为部分安全路段，则中间允许距离=路段对应的区域宽度-第一安全距离阈值×2-车道最小宽度×单向车道数量×车道方向数；若路段为完全安全路段，则中间允许距离为第二安全距离阈值。通过该方式，针对不同类型的路段给定具有针对性的中间允许距离的设置方式，从而能够灵活地为不同路段规划路网，使得规划出的路网能够更加贴合实际的路段情况，以保证车辆在不同路段行驶的顺畅及安全。
在确定了两个相邻车道之间的中间允许距离后，再根据中间允许距离，确定矿区可行驶区域的区域中心线左右两侧的第一内车道边界段和第二内车道边界段。例如，将与区域中心线左侧的垂直距离为第一目标距离的道路线段，作为第一内车道边界段，将与区域中心线左侧的垂直距离为第二目标距离的道路线段，作为第二内车道边界段，其中第一目标距离与第二目标距离之和大于或等于中间允许距离。
进一步地，在第一内车道边界段的基础上，根据车道最小宽度、单向车道数量以及第一安全距离阈值，确定第一外车道边界段，具体地，在与第一内车道边界段的距离为车道最小宽度×单向车道数量的位置设置第一外车道边界段，同时需保证第一外车道边界段与对应的第一区域边界段之间要大于或等于第一安全距离阈值，以避免车道边界线与区域边界线过近而影响行车。以及，在第二内车道边界段的基础上，根据车道最小宽度、单向车道数量以及第一安全距离阈值，确定第二外车道边界段，具体地，在与第二内车道边界段的距离为车道最小宽度×单向车道数量的位置设置第二外车道边界段，同时需保证第二外车道边界段与对应的第二区域边界段之间要大于或等于第一安全距离阈值，以避免车道边界线与区域边界线过近而影响行车。
最后，在第一车道中，将第一内车道边界段和第一外车道边界段之间的中心线作为第一行驶参考路段，在第二车道中，将第二内车道边界段和第二外车道边界段之间的中心线作为第二行驶参考路段。
示例性地，以两个双向行驶的车道为例，在不同的路段中，首先，根据各路段的类型，及车道线边界线与区域边界线的第一安全距离阈值、相邻车道的第二安全距离阈值等计算允许的双向道的中间允许距离，从而以区域中心线为基准，在其左右两侧生成第一内车道边界段和第二内车道边界段。例如，如图6所示，完全安全路段的中间允许距离为D，将区域中心线左侧且与其垂直距离为D/3的道路线段作为完全安全路段对应的第一内车道边界段L1，以及将区域中心线右侧且与其垂直距离为2D/3的道路线段作为完全安全路段对应的第二内车道边界段L2。然后，根据车道最小宽度、单向车道数量以及第一安全距离阈值，生成平行于第一内车道边界段L1的第一外车道边界段L3、平行于第二内车道边界段L2的第二外车道边界段L4。最后，生成第一内车道边界段L1与第一外车道边界段L3之间的第一行驶参考路段L5，作为后续车辆在该完全安全路段的第一车道的行驶参考线，以及生成第二内车道边界段L2与第二外车道边界段L4之间的第二行驶参考路段L6，作为后续车辆在该完全安全路段的第二车道的行驶参考线。
通过上述方式，得到各个路段对应的行驶参考路段和车道边界段，进行各个车道边界段的连接和平滑处理，生成车道边界线，也即，将各个第一内车道边界段进行连接和平滑处理，生成第一内车道边界线，将各个第一外车道边界段进行连接和平滑处理，生成第一外车道边界线，将各个第二内车道边界段进行连接和平滑处理，生成第二内车道边界线，将各个第二外车道边界段进行连接和平滑处理，生成第二外车道边界线；以及进行各个行驶参考路段的连接和平滑处理，生成行驶参考路线，也即，将各个第一行驶参考路段进行连接和平滑处理，生成第一行驶参考路线，将各个第二行驶参考路段进行连接和平滑处理，生成第二行驶参考路线。
本申请实施例，针对相向行驶的多车道或者同向行驶的多车道，在不同类型路段下，设置相邻车道之间的中间允许距离，并基于该中间距离确定内车道边界段，进而确定外车道边界段。一方面，能够灵活地为不同路段规划路网，使得规划出的路网能够更加贴合实际的路段情况，以保证车辆在不同路段行驶的顺畅及安全；另一方面，只需要获取矿区的可行驶区域地图，就能够实现自动批量生产车道路网，提高了生成路网地图的工作效率。
在一个实施例中，为了保证双向道的车辆能够顺利通过，最小安全路段中，双向道的中间允许距离为0，车道边界线与区域边界线的宽度小于第一安全距离阈值；部分安全路段中，双向道的中间允许距离大于0且小于第二安全距离阈值，车道边界线与区域边界线的宽度为第一安全距离阈值；完全安全路段中，双向道的中间允许距离为第二安全距离阈值，车道边界线与区域边界线的宽度大于等于第一安全距离阈值。
本申请实施例，提出一种针对不同类型的路段进行自动批量路径生成的方案，一方面，能够灵活地为不同路段规划路网，使得规划出的路网能够更加贴合实际的路段情况，为在该矿区进行无人驾驶的车辆提供了可靠的道路相关数据保障，实现车辆在不同路段行驶的顺畅及安全；另一方面，无需人工设置路径起点和终端，只需获取矿区的可行驶区域地图，就能够实现自动批量生产车道路网，提高了生成路网地图的工作效率，节约人工成本。
作为对上述实施例的细化和扩展，本发明实施例提供了另一种车辆行驶路网生成方法，如图7所示，该方法包括：
步骤701，获取矿区可行驶区域的边界点集，以及获取路网规划参数。
步骤702，识别边界点集，得到矿区可行驶区域的第一区域边界线和第二区域边界线，并确定第一区域边界线和第二区域边界线之间的区域宽度。
步骤703，根据路网规划参数计算道路安全宽度，并将区域宽度与道路安全宽度进行比较，根据比较结果对矿区可行驶区域批量分段，得到不同类型的路段。
步骤704，在不同的路段中，分别根据路网规划参数，生成路段对应的车道的行驶参考路段和车道边界段。
步骤705，将各个路段中的行驶参考路段进行连接和平滑处理，得到车道的行驶参考路线，以及将各个路段中的车道边界段进行连接和平滑处理，得到车道的车道边界线。
步骤706，按照预设距离对行驶参考路线分段，得到多个路线段，对每个路线段进行编号，并将编号后的多个路线段进行存储。
步骤701至步骤705与上述实施例中的步骤101至步骤105相同或相似，在此不再赘述。
在该实施例中，在得到车道的行驶参考路线和车道边界线后，重新按照预设距离对整条行驶参考路线进行分段，例如每200米分段，得到多个路线段，并编辑序号后存储，方便后续对车辆行驶控制决策时使用，提高数据使用方便性。
作为上述车辆行驶路网生成方法的具体实现，本申请实施例提供了一种车辆行驶路网生成装置。如图8所示，该车辆行驶路网生成装置800包括：获取模块801、区域边界确定模块802、路段分段模块803以及路网生成模块804。
其中，获取模块801，用于获取矿区可行驶区域的边界点集，以及获取路网规划参数，边界点集中包括多个边界节点；
区域边界确定模块802，用于识别边界点集，得到矿区可行驶区域的第一区域边界线和第二区域边界线，并确定第一区域边界线和第二区域边界线之间的区域宽度；
路段分段模块803，用于根据路网规划参数计算道路安全宽度，并将区域宽度与道路安全宽度进行比较，根据比较结果对矿区可行驶区域批量分段，得到不同类型的路段；
路网生成模块804，用于在不同的路段中，分别根据路网规划参数，生成路段对应的车道的行驶参考路段和车道边界段，并将各个路段中的行驶参考路段进行连接和平滑处理，得到车道的行驶参考路线，以及将各个路段中的车道边界段进行连接和平滑处理，得到车道的车道边界线。
本申请实施例，提出一种针对不同类型的路段进行自动批量路径生成的方案，获取矿区可行驶区域的边界点集和路网规划参数，利用边界点集对矿区可行驶区域切分边界，将矿区可行驶区域的边界划分为第一区域边界线和第二区域边界线，并确定第一区域边界线和第二区域边界线之间的区域宽度。根据路网规划参数计算道路安全宽度，检查整个矿区可行驶区域的区域宽度是否满足道路安全宽度，根据满足情况，对矿区可行驶区域批量分段得到不同类型的路段，基于不同类型的路段和路网规划参数，生成矿区可行驶区域内的车道的行驶参考路线和车道边界线。一方面，能够灵活地为不同路段规划路网，使得规划出的路网能够更加贴合实际的路段情况，为在该矿区进行无人驾驶的车辆提供了可靠的道路相关数据保障，实现车辆在不同路段行驶的顺畅及安全；另一方面，无需人工设置路径起点和终端，只需获取矿区的可行驶区域地图，就能够实现自动批量生产车道路网，提高了生成路网地图的工作效率，节约人工成本。
进一步地，路段分段模块803，还用于在生成矿区可行驶区域内的车道的行驶参考路线和车道边界线之后，按照预设距离对行驶参考路线分段，得到多个路线段，并对每个路线段进行编号；该装置还包括：存储模块，用于将编号后的多个路线段进行存储。
进一步地，获取模块801，具体用于若获取到的边界点集为多层点集，则将矿区可行驶区域内侧的点集作为矿区可行驶区域的边界点集。
进一步地，区域边界确定模块802，具体用于：
在边界点集中确定连续排列的三个边界节点，并确定第一个边界节点与第二个边界节点构成的第一矢量、第二个边界节点与第三个边界节点构成的第二矢量，以及计算第一矢量与第二矢量之间的夹角；
根据夹角与预设阈值的大小关系，将边界点集中的点划分为两侧，并将两侧的点按照顺序排列，以得到第一区域边界线和第二区域边界线；
其中，若夹角小于或等于预设阈值，则确定第三个边界节点与第二个边界节点为同一侧，若夹角大于预设阈值，则确定第三个边界节点与第二个边界节点为不同侧。
进一步地，路网规划参数包括以下至少一项：车道最小宽度、单向车道数量、车道方向数、车道边界线与区域边界线的第一安全距离阈值、相邻车道的第二安全距离阈值、车辆左行右行规则。
进一步地，道路安全宽度包括最小安全宽度、部分安全宽度和完全安全宽度，部分安全宽度大于最小安全宽度且小于完全安全宽度；
其中，最小安全宽度=车道最小宽度×单向车道数量×车道方向数；
部分安全宽度=最小安全宽度+第一安全距离阈值×2；
完全安全宽度=部分安全宽度+第二安全距离阈值。
进一步地，路段分段模块803，具体用于：若比较结果为区域宽度大于完全安全宽度，则确定区域宽度对应的路段为完全安全路段；若比较结果为区域宽度小于或等于完全安全宽度，且大于部分安全宽度，则确定区域宽度对应的路段为部分安全路段；若比较结果为区域宽度小于或等于部分安全宽度，且大于最小安全宽度，则确定区域宽度对应的路段为最小安全路段；若比较结果为区域宽度小于或等于最小安全宽度，则确定区域宽度对应的路段为非安全路段。
进一步地，矿区可行驶区域内的车道包括一个，车道边界段包括第一车道边界段和第二车道边界段；
对于任一路段，路网生成模块804，具体用于根据车道最小宽度和第一安全距离阈值，确定第一车道边界段和第二车道边界段，以及将第一车道边界段和第二车道边界段之间的中心线作为行驶参考路段。
进一步地，矿区可行驶区域内的车道包括至少两个，至少两个车道为同向行驶的车道或者相向行驶的车道。
进一步地，矿区可行驶区域内的车道包括第一车道和第二车道，车道边界段包括第一车道对应的第一内车道边界段、第一外车道边界段以及第二车道对应的第二内车道边界段、第二外车道边界段，行驶参考路段包括第一车道对应的第一行驶参考路段和第二车道对应的第二行驶参考路段；
对于任一路段，路网生成模块804，具体用于：
根据路段的类型、第一安全距离阈值以及第二安全距离阈值，确定第一车道与第二车道之间的中间允许距离；
以矿区可行驶区域的区域中心线为基准，按照中间允许距离，分别确定区域中心线两侧的第一内车道边界段和第二内车道边界段，其中，区域中心线为第一区域边界线和第二区域边界线之间的中心线；
根据车道最小宽度、单向车道数量以及第一安全距离阈值，分别确定与第一内车道边界段平行的第一外车道边界段、与第二内车道边界段平行的第二外车道边界段；
在第一车道中，将第一内车道边界段和第一外车道边界段之间的中心线作为第一行驶参考路段，在第二车道中，将第二内车道边界段和第二外车道边界段之间的中心线作为第二行驶参考路段。
进一步地，路网生成模块804，具体用于：若路段为最小安全路段，则中间允许距离为0；若路段为部分安全路段，则中间允许距离=路段对应的区域宽度-第一安全距离阈值×2-车道最小宽度×单向车道数量×车道方向数；若路段为完全安全路段，则中间允许距离为第二安全距离阈值。
进一步地，路网生成模块804，具体用于对各个路段中的行驶参考路段进行连接以及根据车辆运动学参数进行平滑处理，得到车道的行驶参考路线；其中，车辆运动学参数包括以下至少一项：车辆转弯半径、车辆尺寸、车轮转动速度。
本申请实施例中的车辆行驶路网生成装置800可以是计算机设备，也可以是计算机设备中的部件，例如集成电路或芯片。该计算机设备可以是终端，也可以为除终端之外的其他设备。示例性的，计算机设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载计算机设备、移动上网装置（Mobile Internet Device，MID）、机器人、超级移动个人计算机（Ultra-Mobile Personal Computer，UMPC）、上网本或者个人数字助理（Personal DigitalAssistant，PDA）等，还可以为服务器、网络附属存储器（Network Attached Storage，NAS）、个人计算机（Personal Computer，PC）等，本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例提供的车辆行驶路网生成装置800能够实现图1和图7的车辆行驶路网生成方法实施例实现的各个过程，为避免重复，这里不再赘述。
本申请实施例还提供了一种芯片，如图9所示，芯片900包括至少一个处理器（例如第一处理器901）和通信接口902，通信接口902和第一处理器901耦合，第一处理器901用于运行程序或指令，实现上述车辆行驶路网生成方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
应理解，本申请实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。
优选地，该芯片900还包括存储器，例如第一存储器903，第一存储器903存储了如下的元素：可执行模块或者数据结构，或者他们的子集，或者他们的扩展集。
本申请实施例中，第一存储器903可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向第一处理器901提供指令和数据。第一存储器903的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器（non-volatile random access memory，NVRAM）。
本申请实施例中，第一处理器901、通信接口902以及第一存储器903通过总线系统904耦合在一起。其中，总线系统904除包括数据总线之外，还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。为了便于描述，在图9中将各种总线都标为总线系统904。
上述本申请实施例描述的车辆行驶路网生成方法可以应用于第一处理器901中，或者由第一处理器901实现。第一处理器901可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过第一处理器901中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的第一处理器901可以是通用处理器（例如，微处理器或常规处理器）、数字信号处理器（digital signal processing，DSP）、专用集成电路（application specific integrated circuit，ASIC）、现成可编程门阵列（field-programmable gate array，FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门、晶体管逻辑器件或分立硬件组件，第一处理器901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。
本申请实施例还提供一种终端，如图10所示，该终端1000包括上述车辆行驶路网生成装置800。
上述终端1000可以通过车辆行驶路网生成装置800执行上述实施例所描述的车辆行驶路网生成方法。可以理解，终端1000对车辆行驶路网生成装置800进行控制的实现方式，可以根据实际应用场景设定，本申请实施例不作具体限定。
上述终端1000包括但不限于：车辆、车载终端、车载控制器、车载模块、车载模组、车载部件、车载芯片、车载单元、车载雷达或车载摄像头等其他传感器，车辆可通过该车载终端、车载控制器、车载模块、车载模组、车载部件、车载芯片、车载单元、车载雷达或摄像头，实施本申请提供的方法。本申请中的车辆包括乘用车和商用车，商用车的常见车型包括但不限于：皮卡、微卡、轻卡、微客，自卸车、载货车、牵引车、挂车、专用车和矿用车辆等。矿用车辆包括但不限于矿卡、宽体车、铰接车、挖机、电铲、推土机等。本申请对智能车的类型不作进一步限定，任何一种车型均在本申请的保护范围内。
本申请实施例还提供一种计算机设备，如图11所示，该计算机设备1100包括处理器和存储器，例如，第二处理器1101和第二存储器1102，第二存储器1102上存储有可在第二处理器1101上运行的程序或指令，该程序或指令被第二处理器1101执行时实现上述车辆行驶路网生成方法实施例的各个步骤，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
需要说明的是，本申请实施例中的计算机设备包括上述的移动计算机设备和非移动计算机设备。
第二存储器1102可用于存储软件程序以及各种数据。第二存储器1102可主要包括存储程序或指令的第一存储区和存储数据的第二存储区，其中，第一存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序或指令（比如声音播放功能、图像播放功能等）等。此外，第二存储器1102可以包括易失性存储器或非易失性存储器，或者，第二存储器1102可以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是只读存储器（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。易失性存储器可以是随机存取存储器（Random Access Memory，RAM），静态随机存取存储器（Static RAM，SRAM）、动态随机存取存储器（Dynamic RAM，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 DataRate SDRAM，DDRSDRAM）、增强型同步动态随机存取存储器（Enhanced SDRAM，ESDRAM）、同步连接动态随机存取存储器（Synch link DRAM，SLDRAM）和直接内存总线随机存取存储器（Direct Rambus RAM，DRRAM）。本申请实施例中的第二存储器1102包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
第二处理器1101可包括一个或多个处理单元；可选的，第二处理器1101集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理涉及操作系统、用户界面和应用程序等的操作，调制解调处理器主要处理无线通信信号，如基带处理器。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到第二处理器1101中。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，如图12所示，计算机可读存储介质1200上存储有程序或指令1201，该程序或指令1201被处理器执行时实现上述车辆行驶路网生成方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
上述实施例中描述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。计算机可读存储介质1200可以包括计算机存储介质和通信介质，还可以包括任何可以将计算机程序从一个地方传送到另一个地方的介质。存储介质可以是可由计算机访问的任何目标介质。
作为一种可能的设计，计算机可读存储介质1200可以包括紧凑型光盘只读储存器（Compact Cisc Read-Only Memory，CD-ROM）、RAM、ROM、EEPROM或其它光盘存储器；计算机可读存储介质可以包括磁盘存储器或其它磁盘存储设备。而且，任何连接线也可以被适当地称为计算机可读存储介质。例如，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL（DigitalSubscriber Line，数字用户线路）或无线技术（如红外，无线电和微波）从网站、服务器或其它远程源传输软件，则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或诸如红外、无线电和微波之类的无线技术包括在介质的定义中。如本文所使用的磁盘和光盘包括光盘（CD），激光盘，光盘，数字通用光盘（Digital Versatile Disc，DVD），软盘和蓝光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可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，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。
Claims (17)
1.一种车辆行驶路网生成方法，其特征在于，包括：
获取矿区可行驶区域的边界点集，以及获取路网规划参数，所述边界点集中包括多个边界节点；
识别所述边界点集，得到所述矿区可行驶区域的第一区域边界线和第二区域边界线，并确定所述第一区域边界线和所述第二区域边界线之间的区域宽度；其中，所述识别所述边界点集，得到所述矿区可行驶区域的第一区域边界线和第二区域边界线，具体包括：在所述边界点集中确定连续排列的三个边界节点，并确定第一个边界节点与第二个边界节点构成的第一矢量、第二个边界节点与第三个边界节点构成的第二矢量，以及计算所述第一矢量与所述第二矢量之间的夹角；根据所述夹角与预设阈值的大小关系，将所述边界点集中的点划分为两侧，并将两侧的点按照顺序排列，以得到所述第一区域边界线和所述第二区域边界线；
根据所述路网规划参数计算道路安全宽度，并将所述区域宽度与所述道路安全宽度进行比较，根据比较结果对所述矿区可行驶区域批量分段，得到不同类型的路段；其中，所述路网规划参数包括车道最小宽度、单向车道数量、车道方向数、车道边界线与区域边界线的第一安全距离阈值、相邻车道的第二安全距离阈值；所述道路安全宽度包括最小安全宽度、部分安全宽度和完全安全宽度；所述根据所述路网规划参数计算道路安全宽度，具体包括：根据所述车道最小宽度、所述单向车道数量和所述车道方向数，计算所述最小安全宽度，根据所述最小安全宽度和所述第一安全距离阈值，计算所述部分安全宽度，以及根据所述部分安全宽度和所述第二安全距离阈值，计算所述完全安全宽度；
在不同的所述路段中，分别根据所述路网规划参数，生成所述路段对应的车道的行驶参考路段和车道边界段；
将各个所述路段中的行驶参考路段进行连接和平滑处理，得到车道的行驶参考路线，以及将各个所述路段中的车道边界段进行连接和平滑处理，得到车道的车道边界线。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述生成所述矿区可行驶区域内的车道的行驶参考路线和车道边界线之后，还包括：
按照预设距离对所述行驶参考路线分段，得到多个路线段，并对每个所述路线段进行编号；
将编号后的多个所述路线段进行存储。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取矿区可行驶区域的边界点集，具体包括：
若获取到的边界点集为多层点集，则将所述矿区可行驶区域内侧的点集作为所述矿区可行驶区域的边界点集。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
若所述夹角小于或等于所述预设阈值，则确定所述第三个边界节点与所述第二个边界节点为同一侧，若所述夹角大于所述预设阈值，则确定所述第三个边界节点与所述第二个边界节点为不同侧。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，
所述路网规划参数还包括车辆左行右行规则。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述部分安全宽度大于所述最小安全宽度且小于所述完全安全宽度；
其中，所述最小安全宽度=所述车道最小宽度×所述单向车道数量×所述车道方向数；
所述部分安全宽度=所述最小安全宽度+所述第一安全距离阈值×2；
所述完全安全宽度=所述部分安全宽度+所述第二安全距离阈值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述区域宽度与所述道路安全宽度进行比较，根据比较结果对所述矿区可行驶区域批量分段，得到不同类型的路段，具体包括：
若所述比较结果为所述区域宽度大于所述完全安全宽度，则确定所述区域宽度对应的路段为完全安全路段；
若所述比较结果为所述区域宽度小于或等于所述完全安全宽度，且大于所述部分安全宽度，则确定所述区域宽度对应的路段为部分安全路段；
若所述比较结果为所述区域宽度小于或等于所述部分安全宽度，且大于所述最小安全宽度，则确定所述区域宽度对应的路段为最小安全路段；
若所述比较结果为所述区域宽度小于或等于所述最小安全宽度，则确定所述区域宽度对应的路段为非安全路段。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述矿区可行驶区域内的车道包括一个，所述车道边界段包括第一车道边界段和第二车道边界段；
对于任一所述路段，根据所述路网规划参数，生成所述路段对应的车道的行驶参考路段和车道边界段，具体包括：
根据所述车道最小宽度和所述第一安全距离阈值，确定所述第一车道边界段和所述第二车道边界段，以及将所述第一车道边界段和所述第二车道边界段之间的中心线作为所述行驶参考路段。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述矿区可行驶区域内的车道包括至少两个，至少两个车道为同向行驶的车道或者相向行驶的车道。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述矿区可行驶区域内的车道包括第一车道和第二车道，所述车道边界段包括所述第一车道对应的第一内车道边界段、第一外车道边界段以及所述第二车道对应的第二内车道边界段、第二外车道边界段，所述行驶参考路段包括所述第一车道对应的第一行驶参考路段和所述第二车道对应的第二行驶参考路段；
对于任一所述路段，根据所述路网规划参数，生成所述路段对应的车道的行驶参考路段和车道边界段，具体包括：
根据所述路段的类型、所述第一安全距离阈值以及所述第二安全距离阈值，确定所述第一车道与所述第二车道之间的中间允许距离；
以所述矿区可行驶区域的区域中心线为基准，按照所述中间允许距离，分别确定所述区域中心线两侧的所述第一内车道边界段和所述第二内车道边界段，其中，所述区域中心线为所述第一区域边界线和所述第二区域边界线之间的中心线；
根据所述车道最小宽度、所述单向车道数量以及所述第一安全距离阈值，分别确定与所述第一内车道边界段平行的所述第一外车道边界段、与所述第二内车道边界段平行的所述第二外车道边界段；
在所述第一车道中，将所述第一内车道边界段和所述第一外车道边界段之间的中心线作为所述第一行驶参考路段，在所述第二车道中，将所述第二内车道边界段和所述第二外车道边界段之间的中心线作为所述第二行驶参考路段。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述根据所述路段的类型、所述第一安全距离阈值以及所述第二安全距离阈值，确定所述第一车道与所述第二车道之间的中间允许距离，具体包括：
若所述路段为最小安全路段，则所述中间允许距离为0；
若所述路段为部分安全路段，则所述中间允许距离=所述路段对应的区域宽度-所述第一安全距离阈值×2-所述车道最小宽度×所述单向车道数量×所述车道方向数；
若所述路段为完全安全路段，则所述中间允许距离为所述第二安全距离阈值。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述将各个所述路段中的行驶参考路段进行连接和平滑处理，得到车道的行驶参考路线，具体包括：
对各个所述路段中的行驶参考路段进行连接以及根据车辆运动学参数进行平滑处理，得到车道的行驶参考路线；
其中，所述车辆运动学参数包括以下至少一项：车辆转弯半径、车辆尺寸、车轮转动速度。
13.一种车辆行驶路网生成装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取矿区可行驶区域的边界点集，以及获取路网规划参数；
区域边界确定模块，用于识别所述边界点集，得到所述矿区可行驶区域的第一区域边界线和第二区域边界线，并确定所述第一区域边界线和所述第二区域边界线之间的区域宽度；其中，所述区域边界确定模块，具体用于：在边界点集中确定连续排列的三个边界节点，并确定第一个边界节点与第二个边界节点构成的第一矢量、第二个边界节点与第三个边界节点构成的第二矢量，以及计算第一矢量与第二矢量之间的夹角；根据夹角与预设阈值的大小关系，将边界点集中的点划分为两侧，并将两侧的点按照顺序排列，以得到第一区域边界线和第二区域边界线；
路段分段模块，用于根据所述路网规划参数计算道路安全宽度，并将所述区域宽度与所述道路安全宽度进行比较，根据比较结果对所述矿区可行驶区域批量分段，得到不同类型的路段；其中，所述路网规划参数包括车道最小宽度、单向车道数量、车道方向数、车道边界线与区域边界线的第一安全距离阈值、相邻车道的第二安全距离阈值；所述道路安全宽度包括最小安全宽度、部分安全宽度和完全安全宽度；所述路段分段模块，具体用于：根据所述车道最小宽度、所述单向车道数量和所述车道方向数，计算所述最小安全宽度，根据所述最小安全宽度和所述第一安全距离阈值，计算所述部分安全宽度，以及根据所述部分安全宽度和所述第二安全距离阈值，计算所述完全安全宽度；
路网生成模块，用于在不同的所述路段中，分别根据所述路网规划参数，生成所述路段对应的车道的行驶参考路段和车道边界段，并将各个所述路段中的行驶参考路段进行连接和平滑处理，得到车道的行驶参考路线，以及将各个所述路段中的车道边界段进行连接和平滑处理，得到车道的车道边界线。
14.一种芯片，其特征在于，所述芯片包括至少一个处理器和通信接口，所述通信接口和所述至少一个处理器耦合，所述至少一个处理器用于运行程序或指令，以实现如权利要求1至12中任一项所述的车辆行驶路网生成方法的步骤。
15.一种终端，其特征在于，所述终端包括如权利要求13所述的车辆行驶路网生成装置。
16.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1至12中任一项所述的车辆行驶路网生成方法的步骤。
17.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序或指令，其特征在于，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至12中任一项所述的车辆行驶路网生成方法的步骤。
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