[發明專利]一種面向多場景的自動駕駛規劃方法及系統

有效

• 申請號: 202110276175.5
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN112964271B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 孫宏濱;陳煒煌;王玉學;章浩飛;李煊;吳彝丹
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01C21/34
• 分類號: G01C21/34
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李紅霖

1.一種面向多場景的自動駕駛規劃方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，對地圖拓撲信息進行解析，利用解析的結果獲取全局參考路線；

S2，根據是否已有最優軌跡、自車位置以及全局參考路線生成局部參考路線，過程包括；

若無最優軌跡，則根據自車位置和全局參考路線進行路徑點采樣得到第一局部參考路線，同時利用混合A*算法搜索生成對應交通路段的參考路線；將參考路線拼接整合到第一局部參考路線中，得到完整的局部參考路線；在考慮車輛運動學約束和障礙物約束條件下對參考路線進行平滑處理，得到最終的局部參考路線；

若已有最優軌跡，則根據自車位置和全局參考路線進行路徑點采樣得到第一局部參考路線，并對第一局部參考路線進行平滑處理，得到最終的局部參考路線；

S3，根據自車位置、障礙物信息和最終的局部參考路線獲取最優軌跡；

S4，循環進行S2-S3；

S1的過程包括：

對地圖拓撲信息進行解析，得到包含道路物理信息和語義信息的路網；

根據路網信息、自車定位信息以及任務起點和目標點進行全局路線搜索，生成一組有前后關系的全局離散路線點，利用全局離散路線點生成全局參考路線；

S2中，利用混合A*算法搜索生成對應交通路段的參考路線時，確定自車相對全局路徑的點，在距該點預設距離的范圍內由遠及近向自車相對全局路徑的點回推，結合柵格圖，尋找局部目標點，所述局部目標點滿足：在柵格圖范圍內，并且這個點所在柵格和周圍預設距離范圍內沒有障礙物；

如果直至回推到自車相對全局路徑的點時未找到局部目標點，則將自車正前方某一個周圍沒有障礙物的點作為局部目標點；

S3中，根據自車定位信息計算最終的局部參考路線上的起始規劃點，然后將局部參考路線中的笛卡爾坐標轉換為Frenet坐標；

計算自動駕駛車輛在Frenet坐標系下的起始點以及起始點的狀態信息，起始點的狀態信息表示為T0時刻狀態；

在采樣之前，先對障礙物信息進行處理，對障礙物進行處理時基于參考路線建立對應的縱向位移-橫向位移圖和縱向位移-時間圖；

障礙物信息處理完成后，開始采樣下一個T1時刻的末狀態，表示為T1時刻狀態；

采樣之后，將T1時刻狀態和T0時刻狀態做多項式擬合，生成橫向和縱向的兩個多項式軌跡，將橫向和縱向的兩個多項式軌跡進行二維合成，得到軌跡集；

從軌跡集中找到最優軌跡。

2.根據權利要求1所述的一種面向多場景的自動駕駛規劃方法，其特征在于，S2中，利用混合A*算法搜索生成對應交通路段的參考路線時，將柵格分辨率采用距離自車位置近處較高、距離自車位置遠處較低的形式。

3.根據權利要求1所述的一種面向多場景的自動駕駛規劃方法，其特征在于，S2中，將參考路線拼接整合到第一局部參考路線中的過程包括：

選取局部參考路線中的起始點和終止點作為拼接點，根據起始點和終止點查找第一局部參考路線中的對應的最近點并進行拼接。

4.根據權利要求1所述的一種面向多場景的自動駕駛規劃方法，其特征在于，從軌跡集中找到最優軌跡的過程包括：

計算軌跡集中每一條軌跡的代價C_total：

對代價最低的軌跡進行物理限制檢測和碰撞檢測，若同時滿足車輛運動約束條件和無碰撞條件，則將Frenet坐標系下的軌跡轉換成笛卡爾坐標系下的軌跡并返回該軌跡；若不滿足車輛運動約束條件和無碰撞條件中至少一個條件，則將該軌跡剔除，再選擇最低代價的軌跡繼續檢測，直到找到同時滿足上述兩個條件的軌跡；

如果未找到符合條件的軌跡，然后進行S4。