[發明專利]一種基于車身參數及工程建設信息的車輛路徑規劃方法

在審

• 申請號: 202010576864.3
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111879307A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 齊京亮;孫辰軍;楊會峰;馬超;劉宏;黃鏡宇;張業星;卓勝豪;朱澤彪;唐松強
• 申請（專利權）人: 國網河北省電力有限公司信息通信分公司;國家電網有限公司;中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;G01C21/34
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 董金國;甄伊寧

1.一種基于車身參數及工程建設信息的車輛路徑規劃方法，其特征在于：包括如下步驟，步驟1，在網絡路徑分析數據集情況下，分析并獲得最佳路徑及最短路徑；步驟2，在已實現的最佳路徑或最短路徑的基礎上，將車輛參數與校驗指定的設計參數或項目指標結合，進一步尋找運輸的最佳路徑，所述車輛參數包括車輛的長度、寬度、高度、離地間隙和整備質量的信息，校驗指定的設計參數或項目指標包括道路的項目建設狀態和設計路基寬度以及設計道路或橋梁的荷載。

2.根據權利要求1所述的一種基于車身參數及工程建設信息的車輛路徑規劃方法，其特征在于：在步驟1中，采用RRT算法，記錄車輛的狀態表示方法s＝[x,y,a]，以車輛的初始狀態Sstart初始化隨機樹T，在無障礙空間Xfree中均勻采樣隨機狀態Srand，接著通過距離評價函數在隨機樹T中遍歷距離Srand最近的節點Snearest，從Snearest向Srand前進單位步長的距離生成新的節點Snew，如果從Snearest到Snew的路徑與障礙物不相碰撞，則將新節點Snew以及從Snearest到Snew的邊添加到隨機樹T中，如果從Snearest到Snew的路徑與障礙物相碰撞，則拋棄新節點Snew，不對隨機樹T作任何修改；不斷重復上述隨機采樣以及生成新節點和新的邊的過程，直到達到采樣次數的上界或者新節點距離目標狀態Sgoat的距離在設定的閾值范圍之內，最后，如果隨機樹T搜索到了目標狀態Sgoat，則通過回溯法在樹T中得到從初始狀態Sstart到達目標狀態Sgoat的路徑，否則返回，搜索失敗。

3.根據權利要求2所述的一種基于車身參數及工程建設信息的車輛路徑規劃方法，其特征在于：在RRT算法中，初始化隨機樹的作用是用初始狀態來初始化隨機樹；節點采樣的作用是從無障礙空間中采樣隨機節點；最近鄰查找是在隨機樹中搜索距離隨機采樣節點最近的節點；節點擴展的作用是從最近鄰節點開始，沿著最近鄰節點到隨機采樣節點的方向以單位步長的距離生成一個新節點；碰撞檢測的作用是判斷最近鄰節點到達隨機采樣節點的路徑是否與障礙物相碰。

4.根據權利要求2所述的一種基于車身參數及工程建設信息的車輛路徑規劃方法，其特征在于：在步驟1中，通過折線段路徑生成曲率連續且曲率上界可控的平滑路徑，通過三個控制點生成曲率連續且滿足最大曲率約束條件的平滑路徑，三個控制點與車輛行駛軌跡的最大曲率、車輛行駛軌跡的最大角度以及車輛行駛軌跡的最短距離三個變量相關，所述三個變量任意給定其中的兩個則可以求出第三個變量的值，其中車輛行駛軌跡的最大曲率由車輛本身的機械參數決定，當限制RRT算法新添加的邊的最大偏轉角度時，RRT算法新添加的邊從而在限定的約束范圍內，則對現有軌跡采用貝塞爾曲線參數化方法生成曲率連續且曲率上界可控的曲線。

5.根據權利要求1所述的一種基于車身參數及工程建設信息的車輛路徑規劃方法，其特征在于：在步驟2中，生成參數化節點、進行碰撞檢測、實施終點樹策略、進行終止條件判斷并且對參數化RRT算法生成的折線段路徑進行剪枝處理，去除多余的路徑點。