[發(fā)明專利]一種用于特殊道路場(chǎng)景的無(wú)人駕駛泊車路徑規(guī)劃方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110055607.X
• 申請(qǐng)日: 2021-01-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112706760B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余貴珍;李涵;周彬;陳志發(fā)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): B60W30/06
• 分類號(hào): B60W30/06
• 代理公司: 北京航智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11668
• 代理人: 黃川;史繼穎

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于特殊道路場(chǎng)景的無(wú)人駕駛泊車路徑規(guī)劃方法，以經(jīng)停點(diǎn)為分界點(diǎn)將車輛起點(diǎn)到泊車終點(diǎn)的道路空間劃分為多個(gè)空間片，可以提高算法的求解速度；基于隨機(jī)均勻采樣與增廣式搜索算法得到車輛在每個(gè)空間片的可行駛路徑和路徑引導(dǎo)點(diǎn)，并融合啟發(fā)式搜索算法對(duì)每相鄰的兩個(gè)路徑引導(dǎo)點(diǎn)間的路徑進(jìn)行優(yōu)化，可以縮短行車路徑的長(zhǎng)度，提高算法的求解速度；將所有空間片的可行駛路徑連接得到車輛運(yùn)動(dòng)路徑，通過(guò)建立目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)和約束條件，在車輛運(yùn)動(dòng)約束下進(jìn)行可行駛區(qū)域內(nèi)的路徑優(yōu)化，完成無(wú)人駕駛的泊車路徑規(guī)劃，可以針對(duì)不同任務(wù)功能車輛，動(dòng)態(tài)調(diào)整車輛安全距離，提高車輛在復(fù)雜多變環(huán)境的通過(guò)性，實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛車輛的實(shí)時(shí)泊車。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無(wú)人駕駛技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于特殊道路場(chǎng)景的無(wú)人駕駛泊車路徑規(guī)劃方法。

背景技術(shù)

特殊道路場(chǎng)景一般是指結(jié)構(gòu)化程度較低的道路，該類道路場(chǎng)景下沒(méi)有車道線和清晰的道路邊界，道路彎曲復(fù)雜，如田間、礦區(qū)、港口等。特殊道路場(chǎng)景下無(wú)人駕駛的泊車路徑規(guī)劃主要是指無(wú)人駕駛車輛在特殊道路場(chǎng)景內(nèi)部，根據(jù)外界環(huán)境信息、車輛自身狀態(tài)及泊車任務(wù)要求，生成安全的可行駛路徑。無(wú)人駕駛車輛需要在車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)約束下，按照泊車任務(wù)要求，生成可行駛的安全泊車路徑。

對(duì)于城市化道路環(huán)境，由于其道路連續(xù)且路面平坦，較為容易實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛的路徑規(guī)劃。而對(duì)于復(fù)雜惡劣的特殊道路場(chǎng)景，由于其場(chǎng)景復(fù)雜多樣性，且多為大范圍場(chǎng)景，因此，如何在特殊道路場(chǎng)景下進(jìn)行無(wú)人駕駛的泊車路徑實(shí)時(shí)規(guī)劃是技術(shù)難點(diǎn)之一。

近年來(lái)，人們提出了用于自動(dòng)駕駛車輛的路徑規(guī)劃方法，通過(guò)啟發(fā)式搜索完成泊車路徑規(guī)劃，但主要針對(duì)城市、鄉(xiāng)村場(chǎng)景的小范圍區(qū)域，未涉及地理性大范圍泊車場(chǎng)景和道路復(fù)雜彎曲場(chǎng)景，該類場(chǎng)景下啟發(fā)式搜索會(huì)導(dǎo)致規(guī)劃路徑完備性低，算法求解速度慢，無(wú)法保證泊車路徑實(shí)時(shí)規(guī)劃。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種用于特殊道路場(chǎng)景的無(wú)人駕駛泊車路徑規(guī)劃方法，用以解決結(jié)構(gòu)化程度較低的道路場(chǎng)景內(nèi)部路徑規(guī)劃問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)大范圍區(qū)域內(nèi)快速生成滿足車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)約束的車輛泊車路徑。

本發(fā)明提供的一種用于特殊道路場(chǎng)景的無(wú)人駕駛泊車路徑規(guī)劃方法，包括如下步驟：

S1：獲取從車輛起點(diǎn)P₀到泊車終點(diǎn)P_N的經(jīng)停點(diǎn)P₁,P₂,…,P_N-1；其中，N為正整數(shù)；

S2：以各經(jīng)停點(diǎn)為分界點(diǎn)，將車輛起點(diǎn)P₀到泊車終點(diǎn)P_N的道路空間劃分為N個(gè)空間片S₁,S₂,…,S_N；

S3：判斷當(dāng)前空間片S_k的兩個(gè)端點(diǎn)P_k-1和P_k之間的距離是否大于第一閾值，k＝1,2,…,N；若是，則對(duì)當(dāng)前空間片S_k內(nèi)的位置點(diǎn)進(jìn)行隨機(jī)均勻采樣，采樣點(diǎn)為隨機(jī)路徑點(diǎn)，將每個(gè)隨機(jī)路徑點(diǎn)與距離最近的3個(gè)其他隨機(jī)路徑點(diǎn)連接，利用增廣式搜索算法，得到當(dāng)前空間片S_k的可行駛路徑，當(dāng)前空間片S_k可行駛路徑上的隨機(jī)路徑點(diǎn)和當(dāng)前空間片S_k的兩個(gè)端點(diǎn)P_k-1和P_k為當(dāng)前空間片S_k的路徑引導(dǎo)點(diǎn)；若否，則將當(dāng)前空間片S_k的兩個(gè)端點(diǎn)P_k-1和P_k連接，作為當(dāng)前空間片S_k的可行駛路徑，當(dāng)前空間片S_k的兩個(gè)端點(diǎn)P_k-1和P_k為當(dāng)前空間片S_k的路徑引導(dǎo)點(diǎn)；

S4：重復(fù)執(zhí)行步驟S3，獲取下一空間片k＝k+1的可行駛路徑和路徑引導(dǎo)點(diǎn)，直至完成對(duì)所有空間片的可行駛路徑和路徑引導(dǎo)點(diǎn)的獲取；