自动驾驶车辆的行驶轨迹规划方法、相关设备及存储介质技术

本发明专利技术公开了自动驾驶车辆的行驶轨迹规划方法、相关设备及存储介质，其中行驶轨迹规划方法包括：在车辆需要通过设有交通灯的路口时，获取车辆在当前时刻的初始车辆状态、交通灯的灯状态、灯状态的剩余持续时间、车辆在规划时间范围内的第一预设结束车辆状态和第二预设结束车辆状态；根据交通灯的灯状态和剩余持续时间，确定交通灯对应的等效障碍物有效时间；根据初始车辆状态和等效障碍物有效时间，确定对应于第一预设结束车辆状态和第二预设结束车辆状态的有效候选行驶轨迹；从有效候选行驶轨迹集中选取轨迹代价值最小的目标有效行驶轨迹作为通过路口的规划行驶轨迹。本发明专利技术的自动驾驶车辆行驶时具有高的行驶效率和高的行驶平顺性。

【技术实现步骤摘要】
自动驾驶车辆的行驶轨迹规划方法、相关设备及存储介质
本专利技术涉及自动驾驶
，特别涉及一种自动驾驶车辆的行驶轨迹规划方法、相关设备及存储介质。
技术介绍
随着自动驾驶功能和安全等级的提升，不仅需要自动驾驶车辆完成特定场景下的驾驶任务，还需要自动驾驶车辆的决策是高效的、行驶是平顺的。以交通灯(即红绿灯)路口场景为例，自动驾驶车辆在需要通过交通灯路口时需要对其行驶轨迹进行规划，相关技术中，自动驾驶车辆在规划通过交通灯路口的行驶轨迹时，策略比较单一，大致可概括为红灯、黄灯减速，绿灯匀速通过，这种策略虽然有效但行驶效率却并不高，而且驾驶的平顺性较差，导致在自动驾驶车辆通过交通灯路口时的舒适性较低。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了一种自动驾驶车辆的行驶轨迹规划方法、相关设备及存储介质。所述技术方案如下：一方面，提供了一种自动驾驶车辆的行驶轨迹规划方法，所述方法包括：在自动驾驶车辆需要通过设有交通灯的路口时，获取所述自动驾驶车辆在当前时刻的初始车辆状态、所述交通灯的灯状态以及所述灯状态对应的剩余持续时间；获取所述自动驾驶车辆在规划时间范围内的第一预设结束车辆状态和第二预设结束车辆状态；所述第一预设结束车辆状态表征所述自动驾驶车辆以所述路口的参考通过速度通过所述路口时的车辆状态，所述第二预设结束车辆状态表征所述自动驾驶车辆停止在所述路口的停止线时的车辆状态；根据所述交通灯的灯状态以及所述灯状态对应的剩余持续时间，确定所述交通灯对应的等效障碍物有效时间；根据所述初始车辆状态和所述等效障碍物有效时间，确定所述规划时间范围内对应于第一预设结束车辆状态的第一有效候选行驶轨迹和对应于第二预设结束车辆状态的第二有效候选行驶轨迹，得到所述自动驾驶车辆的有效候选行驶轨迹集；从所述有效候选行驶轨迹集中选取轨迹代价值最小的目标有效行驶轨迹，所述目标有效行驶轨迹作为所述自动驾驶车辆通过所述路口的规划行驶轨迹。另一方面，提供了一种自动驾驶车辆的行驶轨迹规划装置，所述装置包括：第一获取模块，用于在自动驾驶车辆需要通过设有交通灯的路口时，获取所述自动驾驶车辆在当前时刻的初始车辆状态、所述交通灯的灯状态以及所述灯状态对应的剩余持续时间；第二获取模块，用于获取所述自动驾驶车辆在规划时间范围内的第一预设结束车辆状态和第二预设结束车辆状态；所述第一预设结束车辆状态表征所述自动驾驶车辆以所述路口的参考通过速度通过所述路口时的车辆状态，所述第二预设结束车辆状态表征所述自动驾驶车辆停止在所述路口的停止线时的车辆状态；第一确定模块，用于根据所述交通灯的灯状态以及所述灯状态对应的剩余持续时间，确定所述交通灯对应的等效障碍物有效时间；第二确定模块，用于根据所述初始车辆状态和所述等效障碍物有效时间，确定所述规划时间范围内对应于第一预设结束车辆状态的第一有效候选行驶轨迹和对应于第二预设结束车辆状态的第二有效候选行驶轨迹，得到所述自动驾驶车辆的有效候选行驶轨迹集；选取模块，用于从所述有效候选行驶轨迹集中选取轨迹代价值最小的目标有效行驶轨迹，将所述目标有效行驶轨迹作为所述自动驾驶车辆通过所述路口的规划行驶轨迹。可选的，所述第一确定模块包括：第一确定子模块，用于在所述交通灯的灯状态为红灯时，将所述剩余持续时间作为所述交通灯的等效障碍物有效时间；第二确定子模块，用于在所述交通灯的灯状态为黄灯时，根据所述剩余持续时间和所述规划时间对应的终止规划时刻确定所述交通灯的等效障碍物有效时间；第三确定子模块，用于在所述交通灯的灯状态为绿灯时，确定所述剩余持续时间和所述黄灯的预设持续时间的时间和值；根据所述时间和值与所述规划时间对应的终止规划时刻，确定所述交通灯的等效障碍物有效时间。可选的，所述第二确定模块包括：第一生成模块，用于根据所述初始车辆状态和第一预设结束车辆状态，生成所述规划时间范围内的四次多项式函数；所述四次多项式函数为位移和时间的函数；第二生成模块，用于根据所述四次多项式函数，以预设的采样时间间隔在所述规划时间范围内生成多个采样点；第一拟合模块，用于以所述初始车辆状态为起始点拟合所述多个采样点，得到第一候选行驶轨迹；第三确定模块，用于根据所述第一候选行驶轨迹，确定所述规划时间范围内的时间点对应的第一候选位移；第三获取模块，用于获取当前时刻所述自动驾驶车辆与所述路口的停止线之间的距离；第四确定模块，用于根据所述交通灯的灯状态、所述灯状态下的等效障碍物有效时间、所述距离和所述第一候选位移，确定所述第一候选行驶轨迹中的第一有效候选行驶轨迹。可选的，所述第二确定模块还包括：第三生成模块，用于根据所述初始车辆状态和第二预设结束车辆状态，生成所述规划时间范围内的五次多项式函数；所述五次多项式函数为位移和时间的函数；第四生成模块，用于根据所述五次多项式函数，以预设的采样时间间隔在所述等效障碍物有效时间内生成多个采样点；第二拟合模块，用于以所述初始车辆状态为起始点拟合所述多个采样点，得到第二候选行驶轨迹；所述第二候选行驶轨迹作为所述第二有效候选行驶轨迹。可选的，所述装置还包括：第五确定模块，用于确定所述有效候选行驶轨迹集中每个有效候选行驶轨迹对应的行驶距离代价值、纵向加加速度代价值和行驶速度偏差代价值；第六确定模块，用于确定所述行驶距离代价值、纵向加加速度代价值和行驶速度偏差代价值对应的权重系数；第七确定模块，用于确定所述行驶距离代价值、纵向加加速度代价值和行驶速度偏差代价值与相应权重系数的乘积；将所述乘积的和值作为所述有效候选行驶轨迹的轨迹代价值。可选的，所述第五确定模块包括：第四确定子模块，用于根据每个有效候选行驶轨迹，确定所述有效候选行驶轨迹在所述规划时间对应的终止规划时刻的规划行驶位移和规划行驶速度；第五确定子模块，用于根据所述规划行驶位移的倒数，确定所述有效候选行驶轨迹的行驶距离代价值；第六确定子模块，用于根据所述规划行驶速度与所述终止规划时刻对应的期望行驶速度的差值，确定所述有效候选行驶轨迹的行驶速度偏差代价值；第七确定子模块，用于根据每个有效候选行驶轨迹，确定所述有效候选行驶轨迹中多个时间点对应的加加速度；第八确定子模块，用于确定所述多个时间点对应的加加速度的均值，将所述多个时间点对应的加加速度的均值作为所述纵向加加速度代价值。可选的，所述第八确定子模块包括：第一计算模块，用于计算所述多个时间点对应的加加速度的平方的和值；第二计算模块，用于计算所述多个时间点对应的加加速度的有效值的和值；第三计算模块，用于将所述平方的和值除以所述有效值的和值，得到所述多个时间点对应的加加速度的均值。另一方面，提供了一种自动驾驶车辆的行驶轨迹规划设备，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或者至少一段程序，所述至少一条指令或者所述至少一段程序由所述处理器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动驾驶车辆的行驶轨迹规划方法，其特征在于，所述方法包括：/n在自动驾驶车辆需要通过设有交通灯的路口时，获取所述自动驾驶车辆在当前时刻的初始车辆状态、所述交通灯的灯状态以及所述灯状态对应的剩余持续时间；/n获取所述自动驾驶车辆在规划时间范围内的第一预设结束车辆状态和第二预设结束车辆状态；所述第一预设结束车辆状态表征所述自动驾驶车辆以所述路口的参考通过速度通过所述路口时的车辆状态，所述第二预设结束车辆状态表征所述自动驾驶车辆停止在所述路口的停止线时的车辆状态；/n根据所述交通灯的灯状态以及所述灯状态对应的剩余持续时间，确定所述交通灯对应的等效障碍物有效时间；/n根据所述初始车辆状态和所述等效障碍物有效时间，确定所述规划时间范围内对应于第一预设结束车辆状态的第一有效候选行驶轨迹和对应于第二预设结束车辆状态的第二有效候选行驶轨迹，得到所述自动驾驶车辆的有效候选行驶轨迹集；/n从所述有效候选行驶轨迹集中选取轨迹代价值最小的目标有效行驶轨迹，所述目标有效行驶轨迹作为所述自动驾驶车辆通过所述路口的规划行驶轨迹。/n

【技术特征摘要】
1.一种自动驾驶车辆的行驶轨迹规划方法，其特征在于，所述方法包括：
在自动驾驶车辆需要通过设有交通灯的路口时，获取所述自动驾驶车辆在当前时刻的初始车辆状态、所述交通灯的灯状态以及所述灯状态对应的剩余持续时间；
获取所述自动驾驶车辆在规划时间范围内的第一预设结束车辆状态和第二预设结束车辆状态；所述第一预设结束车辆状态表征所述自动驾驶车辆以所述路口的参考通过速度通过所述路口时的车辆状态，所述第二预设结束车辆状态表征所述自动驾驶车辆停止在所述路口的停止线时的车辆状态；
根据所述交通灯的灯状态以及所述灯状态对应的剩余持续时间，确定所述交通灯对应的等效障碍物有效时间；
根据所述初始车辆状态和所述等效障碍物有效时间，确定所述规划时间范围内对应于第一预设结束车辆状态的第一有效候选行驶轨迹和对应于第二预设结束车辆状态的第二有效候选行驶轨迹，得到所述自动驾驶车辆的有效候选行驶轨迹集；
从所述有效候选行驶轨迹集中选取轨迹代价值最小的目标有效行驶轨迹，所述目标有效行驶轨迹作为所述自动驾驶车辆通过所述路口的规划行驶轨迹。


2.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆的行驶轨迹规划方法，其特征在于，所述根据所述交通灯的灯状态以及所述灯状态对应的剩余持续时间，确定所述交通灯对应的等效障碍物有效时间包括：
当所述交通灯的灯状态为红灯时，将所述剩余持续时间作为所述交通灯的等效障碍物有效时间；
当所述交通灯的灯状态为黄灯时，根据所述剩余持续时间和所述规划时间对应的终止规划时刻确定所述交通灯的等效障碍物有效时间；
当所述交通灯的灯状态为绿灯时，确定所述剩余持续时间和所述黄灯的预设持续时间的时间和值；
根据所述时间和值与所述规划时间对应的终止规划时刻，确定所述交通灯的等效障碍物有效时间。


3.根据权利要求2所述的自动驾驶车辆的行驶轨迹规划方法，其特征在于，所述根据所述初始车辆状态和所述等效障碍物有效时间，确定所述规划时间范围内对应于第一预设结束车辆状态的第一有效候选行驶轨迹包括：
根据所述初始车辆状态和第一预设结束车辆状态，生成所述规划时间范围内的四次多项式函数；所述四次多项式函数为位移和时间的函数；
根据所述四次多项式函数，以预设的采样时间间隔在所述规划时间范围内生成多个采样点；
以所述初始车辆状态为起始点拟合所述多个采样点，得到第一候选行驶轨迹；
根据所述第一候选行驶轨迹，确定所述规划时间范围内的时间点对应的第一候选位移；
获取所述当前时刻所述自动驾驶车辆与所述路口的停止线之间的距离；
根据所述交通灯的灯状态、所述灯状态下的等效障碍物有效时间、所述距离和所述第一候选位移，确定所述第一候选行驶轨迹中的第一有效候选行驶轨迹。


4.根据权利要求2所述的自动驾驶车辆的行驶轨迹规划方法，其特征在于，所述根据所述初始车辆状态和所述等效障碍物有效时间，确定所述规划时间范围内对应于第二预设结束车辆状态的第二有效候选行驶轨迹包括：
根据所述初始车辆状态和第二预设结束车辆状态，生成所述规划时间范围内的五次多项式函数；所述五次多项式函数为位移和时间的函数；
根据所述五次多项式函数，以预设的采样时间间隔在所述等效障碍物有效时间内生成多个采样点；
以所述初始车辆状态为起始点拟合所述多个采样点，得到第二候选行驶轨迹；所述第二候选行驶轨迹作为所述第二有效候选行驶轨迹。


5.根据权利要求1所述的自动驾驶车辆的行驶轨迹规划方法，其特征在于，在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张子期，邓堃，
申请(专利权)人：浙江吉利汽车研究院有限公司，浙江吉利控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33