【技术实现步骤摘要】
一种用于非结构化道路的轨迹队列管理方法
本专利技术属于无人驾驶自动控制领域，具体涉及一种用于非结构化道路的混合式路网匹配与轨迹队列管理方法及流程。
技术介绍
全局路径点的管理和计算是无人驾驶车辆路径规划与跟踪控制等核心模块的重要支撑环节，涉及到车辆位姿状态与全局路网的实时匹配以及目标路段的多属性管理和计算。路网匹配与轨迹队列管理的处理过程是否准确、算法是否具备实时性以及路点的平顺性等都对无人车辆的驾驶行为有着直接的影响。目前主要通过基于搜索方法的全局规划得到的全局路点存在折线，路点的直线连接不利于车辆的平顺行驶。无人车辆行驶过程中，需要将车辆当前读取的GPS位置信息关联到全局路点构成的路网上，以便向前搜索目标跟踪点及相应的位姿偏差解算。以上路网匹配的过程要求算法的实时性和匹配的精确性。针对常见野外非结构化道路条件下的路网特点，即存在较少的平行道路或复杂拓扑关系路网，如何设计高效的路网匹配算法以及与目标跟踪点之间的实时位姿偏差解算是关键。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种用于非结构化道路...
【技术保护点】
1.一种用于非结构化道路的轨迹队列管理方法，其特征在于，该方法实现的步骤如下：/n步骤1.1，预处理阶段的路径平滑，对全局规划模块下发的一系列顺序连接任务点的原始路径点进行平滑处理得到目标路径；/n步骤1.2，读取定位模块的无人车辆自身GPS位置及航向角，进行局部增量式和全局相结合的混合式路网匹配确定最近关联线段；/n步骤1.3，依据最近关联线段和行驶方向，存储和下发目标路段的一串路点；/n步骤1.4，依据预瞄距离，最终计算得到车辆当前位姿与目标跟踪点的之间的方位角偏差和横向角偏差，并下发给底层路径跟踪控制模块。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于非结构化道路的轨迹队列管理方法，其特征在于，该方法实现的步骤如下：
步骤1.1，预处理阶段的路径平滑，对全局规划模块下发的一系列顺序连接任务点的原始路径点进行平滑处理得到目标路径；
步骤1.2，读取定位模块的无人车辆自身GPS位置及航向角，进行局部增量式和全局相结合的混合式路网匹配确定最近关联线段；
步骤1.3，依据最近关联线段和行驶方向，存储和下发目标路段的一串路点；
步骤1.4，依据预瞄距离，最终计算得到车辆当前位姿与目标跟踪点的之间的方位角偏差和横向角偏差，并下发给底层路径跟踪控制模块。
2.如权利要求1所述的一种用于非结构化道路的轨迹队列管理方法，其特征在于，所述步骤1.1中原始路径点的平滑处理采用分段三次样条曲线插值方法，具体步骤包括：
步骤2.1，依据原始路径点坐标的单调性划分区间，确保每个区间的横坐标x满足单调递增或单调递减，记单调区间为P1，P2，...，Pm；
步骤2.2，从第一个区间P1开始求解三次样条插值曲线的系数，对于给定的单调区间路径点坐标{(x1，y1)，...，(xn，yn)}，其中x1＜x2＜…xn(满足单调性)，定义分段的三次多项式函数为f1，…，fn-1，其中具体表达式为：
fi(x)：＝ai(x-xi)3+bi(x-xi)2+ci(x-xi)+yi，x∈[xi，xi+1]，
函数的微分为：
为了确保分段函数整体的二阶连续可微，需要满足下列条件：
其中hi：＝xi+1-xi；上述给出了3(n-1)个方程，为了简化计算可以将a和c表达成关于b的关系式，由二阶微分连续性得到下式：
联合以上方程可求解分段函数的系数；
步骤2.3，针对第二个单调区间重复上述计算过程，为了确保前后两个区间连接处的连续性，在计算当前一个区间的插值函数时，将前一个区间的尾部端点作为下一个区间的首部端点，依照此步骤处理直到最后一个区间计算完毕；
步骤2.4对上述三次样条插值后的曲线，重新按近似等间距离散化处理以获取目标路径点，其中间距的选择依据路径跟踪控制精度的需要进行，选取间距参数为0.5m。
3.如权利要求2所述的一种用于非结构化道路的轨迹队...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪洋，赵熙俊，崔星，李胜飞，程文，高建锋，
申请(专利权)人：中国北方车辆研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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