自动驾驶车辆的行驶路径规划方法、装置、设备及车辆与流程

专利检索2025-01-09  28


本技术涉及计算机,具体涉及智能交通和自动驾驶等,特别涉及一种自动驾驶车辆的行驶路径规划方法、装置、设备及存储介质。


背景技术:

1、自动驾驶路径规划(path finding)和行为决策能力是自动驾驶技术的重要部分之一。而且,为了保证自动驾驶车辆可以安全平稳的行驶,自动驾驶车辆的路径规划和行为决策应尽可能保证求解过程的快速和可靠。

2、目前,相关技术中的路径规划方式,一般是利用传统的图搜索算法,例如,动态规划算法,混合a*算法,根据自动驾驶车辆的行驶环境信息和位置信息等,进行自动驾驶车辆的路径规划等。


技术实现思路

1、本技术提供了一种自动驾驶车辆的行驶路径规划方法、装置、设备及车辆,保证了自动驾驶车辆的路径规划的可靠性,所述技术方案如下:

2、第一方面,提供了一种自动驾驶车辆的行驶路径规划方法,所述方法包括:

3、获取当前的车辆的位置信息和所述车辆的行驶方向上的障碍物情况;

4、响应于所述车辆的行驶方向上的障碍物情况为存在障碍物,获取所述障碍物的位置信息和所述障碍物的位置信息对应的第一虚拟车道标识;其中,所述第一虚拟车道标识是基于所述车辆的行驶道路的中心线所预先配置的;

5、基于所述障碍物的位置信息,从预先配置的语义动作序列集合中选取至少一个第一语义动作序列;每个语义动作序列包括横向语义动作和纵向语义动作;

6、基于所述第一虚拟车道标识和每个第一语义动作序列,获得每个第一语义动作序列对应的目标行驶位置信息;

7、利用预设的第一推演算法,基于每个第一语义动作序列、每个第一语义动作序列对应的目标行驶位置信息、所述车辆的位置信息和所述障碍物的位置信息,获得所述车辆的行驶路径。

8、在一种可能的实现方式中,所述基于所述障碍物的位置信息,从预先配置的语义动作序列集合中选取至少一个第一语义动作序列,包括:

9、获取当前的所述车辆行驶的道路的边界位置信息;

10、基于所述障碍物的位置信息和所述道路的边界位置信息,确定所述车辆的可行驶方向;

11、基于所述车辆的可行驶方向,从预先配置的语义动作序列集合中选取至少一个第一语义动作序列。

12、在一种可能的实现方式中,所述基于所述障碍物的位置信息和所述车辆的行驶道路的边界位置信息,确定所述车辆的可行驶方向,包括:

13、基于所述障碍物的位置信息和所述车辆的行驶道路的边界位置信息,确定所述障碍物和所述道路的边界的距离;

14、响应于所述障碍物和所述道路的边界的距离满足预设第一距离条件,确定所述车辆的可行驶方向为左转向和右转向;

15、响应于所述障碍物和所述道路的边界的距离满足预设第二距离条件,确定所述车辆的可行驶方向为左转向或右转向。

16、在一种可能的实现方式中,所述第一语义动作序列的横向语义动作包括至少一个左转向或至少一个右转向,所述基于所述第一虚拟车道标识和每个第一语义动作序列,获得每个第一语义动作序列对应的目标行驶位置信息,

17、确定每个第一语义动作序列中左转向的个数或右转向的个数;

18、基于每个第一语义动作序列中所述左转向的个数与所述第一虚拟车道标识,或,基于每个第一语义动作序列中所述右转向的个数与所述第一虚拟车道标识,计算每个第一语义动作序列对应的目标虚拟车道标识;

19、基于每个所述目标虚拟车道标识,获得每个第一语义动作序列对应的目标行驶位置信息。

20、在一种可能的实现方式中,每个语义动作序列包括相同类型的纵向语义动作。

21、在一种可能的实现方式中,所述利用预设的第一推演算法,基于每个第一语义动作序列、每个第一语义动作序列对应的目标行驶位置信息、所述车辆的位置信息和所述障碍物的位置信息,获得所述车辆的行驶路径,包括:

22、获取每个第一语义动作序列对应的所述车辆的当前速度和期望速度;

23、基于所述当前速度、所述车辆的位置信息、所述障碍物的位置信息和每个目标行驶位置信息,利用预设的轮转角推演算法,获得每个第一语义动作序列对应的所述车辆的前轮转角;

24、基于所述当前速度、所述期望速度、所述车辆的位置信息、和所述障碍物的位置信息,利用预设的速度推演算法,获得每个第一语义动作序列对应的所述车辆的前向速度;

25、基于每个第一语义动作序列对应的所述车辆的前轮转角和每个第一语义动作序列对应的所述车辆的前向速度,利用预设的运动约束算法,获得每个第一语义动作序列对应的所述车辆的目标前轮转角和目标速度;

26、基于每个第一语义动作序列对应的所述车辆的目标前轮转角和目标速度,获得所述车辆的行驶轨迹;

27、基于所述车辆的行驶轨迹,获得所述车辆的行驶路径。

28、在一种可能的实现方式中,所述基于所述当前速度、所述车辆的位置信息、所述障碍物的位置信息和每个目标行驶位置信息,利用预设的轮转角推演算法,获得每个第一语义动作序列对应的所述车辆的前轮转角,包括:

29、基于所述当前速度、所述车辆的位置信息、所述障碍物的位置信息和每个目标行驶位置信息,确定每个预瞄点的位置信息;

30、基于所述车辆的位置信息和每个预瞄点的位置信息,确定车辆与每个预瞄点之间的欧式距离和转角补偿量;

31、基于所述车辆与每个预瞄点之间的欧式距离和转角补偿量,利用预设的跟踪模型,获得每个第一语义动作序列对应的所述车辆的前轮转角。

32、在一种可能的实现方式中,所述基于所述当前速度、所述期望速度、所述车辆的位置信息、和所述障碍物的位置信息,利用预设的速度推演算法,获得每个第一语义动作序列对应的所述车辆的前向速度,包括:

33、基于所述障碍物的位置信息、所述当前速度、所述期望速度、所述车辆的位置信息、利用预设的加速度模型,计算得到所述车辆的前向加速度;

34、基于所述车辆的前向加速度,利用预设的速度算法,计算得到所述车辆的前向速度。

35、在一种可能的实现方式中,所述第一语义动作序列包括多个语义动作子序列,所述语义动作子序列包括第一横语义动作和第二横向语义动作,所述获得每个第一语义动作序列对应的所述车辆的目标前轮转角和目标速度之后,还包括:

36、针对每个语义动作子序列,获取所述第一横向语义动作对应的所述车辆的目标前轮转角和目标速度;

37、基于所述第一横向语义动作对应的所述车辆的目标前轮转角和目标速度,对所述第一横向语义动作进行位置推演处理,以获得所述车辆的推演位置信息;

38、将所述车辆的推演位置信息和所述语义动作子序列对应的目标行驶位置信息进行匹配处理;

39、基于所述匹配处理的结果,更新所述第二横向语义动作。

40、在一种可能的实现方式中,所述基于每个第一语义动作序列对应的所述车辆的目标前轮转角和目标速度,获得所述车辆的行驶轨迹,包括:

41、基于每个第一语义动作序列对应的所述车辆的目标前轮转角和目标速度,利用预设的成本函数,获得每个第一语义动作序列对应的行驶轨迹的成本;

42、基于每个第一语义动作序列对应的行驶轨迹的成本,确定成本最小的行驶轨迹;

43、基于所述成本最小的行驶轨迹,获得所述车辆的行驶轨迹。

44、在一种可能的实现方式中,所述预设的成本函数包括安全成本函数、效率成本函数、和绕行成本函数,所述基于每个第一语义动作序列对应的所述车辆的目标前轮转角和目标速度,利用预设的成本函数,获得每个第一语义动作序列对应的行驶轨迹的成本,包括:

45、利用所述安全成本函数,计算每个第一语义动作序列对应的行驶轨迹的安全成本;

46、利用所述效率成本函数,计算每个第一语义动作序列对应的行驶轨迹的效率成本;

47、利用所述绕行成本函数,计算每个第一语义动作序列对应的行驶轨迹的绕行成本;

48、基于所述安全成本和所述安全成本的第一权重、所述效率成本和所述效率成本的第二权重、以及所述绕行成本和所述绕行成本的第三权重,分别获得每个第一语义动作序列对应的行驶轨迹的成本。

49、在一种可能的实现方式中,所述获得所述车辆的行驶路径,还包括:

50、响应于所述车辆的行驶方向上的障碍物情况为不存在障碍物,获取所述车辆的位置信息对应的第二虚拟车道标识和所述车辆行驶的道路的中心车道的位置信息;

51、响应于所述车辆不位于所述中心车道,基于所述中心车道的位置信息和所述车辆的位置信息,获得所述中心车道和所述车辆的方位关系,

52、基于所述方位关系,从预先配置的语义动作序列集合中选取至少一个第二语义动作序列;

53、基于所述第二虚拟车道标识和每个第二语义动作序列,获得每个第二语义动作序列对应的目标行驶位置信息;

54、利用预设的第二推演算法,基于每个第二语义动作序列、每个第二语义动作序列对应的目标行驶位置信息、所述车辆的位置信息,获得所述车辆的行驶路径。

55、在一种可能的实现方式中,所述利用预设的第二推演算法,基于每个第二语义动作序列、每个第二语义动作序列对应的目标行驶位置信息、所述车辆的位置信息,获得所述车辆的行驶路径,包括:

56、获取每个第二语义动作序列对应的所述车辆的当前速度和期望速度;

57、基于所述当前速度、所述车辆的位置信息、和每个目标行驶位置信息,利用预设的轮转角推演算法,获得每个第二语义动作序列对应的所述车辆的前轮转角;

58、基于所述期望速度,获得每个第二语义动作序列对应的所述车辆的前向速度;

59、基于每个第二语义动作序列对应的所述车辆的前轮转角和每个第二语义动作序列对应的所述车辆的前向速度,利用预设的运动约束算法,获得每个第二语义动作序列对应的所述车辆的目标前轮转角和目标速度;

60、基于每个第二语义动作序列对应的所述车辆的目标前轮转角和目标速度,获得所述车辆的行驶轨迹;

61、基于所述车辆的行驶轨迹,获得所述车辆的行驶路径。

62、第二方面,提供了一种自动驾驶车辆的行驶路径规划装置,所述装置包括:

63、第一获取单元,用于获取当前的车辆的位置信息和所述车辆的行驶方向上的障碍物情况;

64、第二获取单元,用于响应于所述车辆的行驶方向上的障碍物情况为存在障碍物,获取所述障碍物的位置信息和所述障碍物的位置信息对应的第一虚拟车道标识;其中,所述第一虚拟车道标识是基于所述车辆的行驶道路的中心线所预先配置的;

65、动作选取单元,用于基于所述障碍物的位置信息,从预先配置的语义动作序列集合中选取至少一个第一语义动作序列;每个语义动作序列包括横向语义动作和纵向语义动作;

66、第一获得单元,用于基于所述第一虚拟车道标识和每个第一语义动作序列,获得每个第一语义动作序列对应的目标行驶位置信息;

67、第二获得单元,用于利用预设的第一推演算法,基于每个第一语义动作序列、每个第一语义动作序列对应的目标行驶位置信息、所述车辆的位置信息和所述障碍物的位置信息,获得所述车辆的行驶路径。

68、第三方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质中存储有至少一条指令,所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现如上如上所述的方面和任一可能的实现方式的方法。

69、第四方面,提供了一种电子设备,包括:

70、至少一个处理器;以及

71、与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,

72、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如上所述的方面和任一可能的实现方式的方法。

73、第五方面,提供了一种自动驾驶车辆,能够执行如上所述的方面和任一可能的实现方式的方法。

74、本技术提供的技术方案的有益效果至少包括:

75、由上述技术方案可知,本技术实施例可以通过获取当前的车辆的位置信息和所述车辆的行驶方向上的障碍物情况,进而可以响应于所述车辆的行驶方向上的障碍物情况为存在障碍物,获取所述障碍物的位置信息和所述障碍物的位置信息对应的第一虚拟车道标识,基于所述障碍物的位置信息,从预先配置的语义动作序列集合中选取至少一个第一语义动作序列,每个语义动作序列包括横向语义动作和纵向语义动作,基于所述第一虚拟车道标识和每个第一语义动作序列,获得每个第一语义动作序列对应的目标行驶位置信息,使得能够利用预设的第一推演算法,基于每个第一语义动作序列、每个第一语义动作序列对应的目标行驶位置信息、所述车辆的位置信息和所述障碍物的位置信息,获得车辆的行驶路径,由于可以先根据障碍物的位置信息,从预先配置的语义动作序列集合中选取至少一个第一语义动作序列,再利用预设的第一推演算法,根据每个第一语义动作序列、每个第一语义动作序列对应的目标行驶位置信息、所述车辆的位置信息和所述障碍物的位置信息,推演出车辆的行驶路径,缩小了路径规划的空间采样量,提高了路径规划的求解速度,保证了所获得的行驶路径的可靠性,从而保证了自动驾驶车辆行驶过程的安全平稳和高效。

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


技术特征:

1.一种自动驾驶车辆的行驶路径规划方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述障碍物的位置信息,从预先配置的语义动作序列集合中选取至少一个第一语义动作序列,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述障碍物的位置信息和所述车辆的行驶道路的边界位置信息,确定所述车辆的可行驶方向,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一语义动作序列的横向语义动作包括至少一个左转向或至少一个右转向,所述基于所述第一虚拟车道标识和每个第一语义动作序列,获得每个第一语义动作序列对应的目标行驶位置信息;

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,每个语义动作序列包括相同类型的纵向语义动作。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述利用预设的第一推演算法,基于每个第一语义动作序列、每个第一语义动作序列对应的目标行驶位置信息、所述车辆的位置信息和所述障碍物的位置信息,获得所述车辆的行驶路径,包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述基于所述当前速度、所述车辆的位置信息、所述障碍物的位置信息和每个目标行驶位置信息,利用预设的轮转角推演算法,获得每个第一语义动作序列对应的所述车辆的前轮转角,包括:

8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述基于所述当前速度、所述期望速度、所述车辆的位置信息、和所述障碍物的位置信息,利用预设的速度推演算法,获得每个第一语义动作序列对应的所述车辆的前向速度,包括:

9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法,其特征在于,所述第一语义动作序列包括多个语义动作子序列,所述语义动作子序列包括第一横语义动作和第二横向语义动作,所述获得每个第一语义动作序列对应的所述车辆的目标前轮转角和目标速度之后,还包括:

10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述基于每个第一语义动作序列对应的所述车辆的目标前轮转角和目标速度,获得所述车辆的行驶轨迹,包括:

11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述预设的成本函数包括安全成本函数、效率成本函数、和绕行成本函数,所述基于每个第一语义动作序列对应的所述车辆的目标前轮转角和目标速度,利用预设的成本函数,获得每个第一语义动作序列对应的行驶轨迹的成本,包括:

12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获得所述车辆的行驶路径,还包括:

13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述利用预设的第二推演算法,基于每个第二语义动作序列、每个第二语义动作序列对应的目标行驶位置信息、所述车辆的位置信息,获得所述车辆的行驶路径,包括:

14.一种自动驾驶车辆的行驶路径规划装置,其特征在于,所述装置包括:

15.一种自动驾驶车辆,用于执行如权利要求1-12中任一项所述的方法。


技术总结
本申请公开了一种自动驾驶车辆的行驶路径规划方法、装置、设备及车辆,属于涉及计算机技术领域。所述方法包括:获取当前的车辆的位置信息和车辆的行驶方向上的障碍物情况;响应于车辆的行驶方向上的障碍物情况为存在障碍物,获取障碍物的位置信息和对应的第一虚拟车道标识;基于障碍物的位置信息,从语义动作序列集合中选取至少一个第一语义动作序列;基于第一虚拟车道标识和每个第一语义动作序列,获得每个第一语义动作序列对应的目标行驶位置信息;利用第一推演算法,基于每个第一语义动作序列、每个第一语义动作序列对应的目标行驶位置信息、车辆的位置信息和障碍物的位置信息,获得车辆的行驶路径。本申请保障了车辆行驶过程的平稳性。

技术研发人员:吕杨,邹汉鹏,吕强,苗乾坤
受保护的技术使用者:新石器慧通(北京)科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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