[發明專利]一種園區自動駕駛物流小車邊緣行走決策方法

在審

• 申請號: 202111609331.1
• 申請日: 2021-12-27
• 公開（公告）號: CN114355912A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 王升華;王本強;尹青山;李志蕓
• 申請（專利權）人: 山東新一代信息產業技術研究院有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 闞恭勇

本發明提供一種園區自動駕駛物流小車邊緣行走決策方法，屬于激光雷達建圖、自動駕駛、規劃決策、計算機視覺領域，本發明全局路徑規劃采用激光雷達在園區內預先建圖后，人工標注道路節點，全局道路搜索的方式確定從起始點到目標點的全局軌跡，通過此方法，在交叉路口工況中，車輛將退出局部路徑，重新循跡全局路徑。

技術領域

本發明涉及激光雷達建圖、自動駕駛、規劃決策、計算機視覺領域，尤其涉及一種園區自動駕駛物流小車邊緣行走決策方法。

背景技術

據不完全統計，我國有478個國家級經開區、出口加工區、保稅區等，有省級各類開發區1170個，各類工業園、制造園區超2.2萬個，大學校園、居住園區等更不計其數。在“降本增效、節能環保”的社會大環境下，封閉園區物流行業也正面臨著運營成本高、駕駛員招募困難等諸多問題。為提高裝卸、運輸、收貨、倉儲等物流工作效率，實現高質量轉型升級發展，物流園區的自動化、智能化、無人化已漸成發展趨勢。

傳統的園區物流小車都是根據全局規劃制定好的道路路徑在園區主干道上進行行駛，在局部路徑規劃部分，只考慮了在交通道路中遇到車輛、行人等障礙物時做避障處理，但是考慮物流小車的算法可靠性和行駛速度，以及算法的應用限制，依舊存在很強的不便利性。同時自動駕駛物流小車在園區行駛中，由于其速度不高，體積較大，行駛過程中經常占據道路重要區域，存在容易阻塞行駛交通流的問題。

發明內容

為了解決以上技術問題，本發明提供了一種園區自動駕駛物流小車邊緣行走決策方法，同時在邊緣行駛也增加了自動駕駛物流小車的安全性，在路權不明晰的園區環境中，主動規避交通事故的發生。

本發明的技術方案是：

一種園區自動駕駛物流小車邊緣行走決策方法，物流小車使用單目攝像頭和激光雷達做為感知處理器，使用激光雷達點云建圖技術，利用實時采集的點云信息，采用NDT配準算法確定物流小車當前位姿，并采用GPS與IMU融合人技術進行重定位補充。

全局路徑規劃采用激光雷達在園區內預先建圖后，人工標注道路節點，全局道路搜索的方式確定從起始點到目標點的全局軌跡。

進一步的，

在局部路徑規劃部分根據攝像頭識別出的可行使區域坐標和車道線坐標制定了局部邊緣行駛規劃決策方法。感知攝像頭識別道路車道線，和可行駛區域特征點集合，同時把車道線坐標和可行使區域邊緣點集坐標都映射到激光點云map坐標系中，在局部路徑行駛階段，首先判斷當前本車的可行使區域范圍內：

是否在道路邊緣存在車道線，如果車道線坐標在可行使區域范圍內，那么將當前道路車道線坐標點集合作為車輛局部行駛路徑。

如果可行使區域范圍內不存在車道線，或者車道線識別置信度小于0.8時，不可用，那么將可行使區域的左右邊緣作為車輛局部行駛路徑。

再進一步的，

同時實時判斷局部行駛路徑與原定全局路徑之間的矢量關系，判斷全局路徑矢量與局部路徑矢量的夾角，當夾角大于閾值，判斷局部路徑退出，這個時候對應的是交叉路口工況，通過此條件避免局部規劃偏離過遠，甚至走錯路口，通過此方法，在交叉路口工況中，車輛將退出局部路徑，重新循跡全局路徑。

具體步驟如下：

1)、利用激光雷達點云建圖技術，完成封閉園區點云建圖；

2)、利用實時采集的點云信息，采用NDT配準算法確定物流小車當前位姿，并采用GPS與IMU融合技術進行重定位補充；

3)、感知攝像頭識別道路車道線，和可行駛區域特征點集合，同時把車道線坐標和可行使區域邊緣點集坐標都映射到激光點云map坐標系中；

4)、全局路徑規劃采用激光雷達在園區內預先建圖后，人工標注道路節點，全局道路搜索的方式確定從起始點到目標點的全局軌跡；