一种混合道路路径规划的方法、系统以及存储介质技术方案

本发明专利技术公开一种混合道路路径规划的方法、系统以及存储介质。所述混合道路路径规划的方法是在预形成的结构化的虚拟路网中进行全局路径规划，形成全局规划路径，然后再对虚拟路网中的非结构化区域进行局部路径规划，获得局部规划路径，实现混合道路路径的规划。本发明专利技术利用虚拟路网，实现了结构化与非结构混合地图场景下的整体路径规划，使得自动驾驶车辆可以根据最优路线进行路径规划。利用虚拟路网，避免了地图切换过程，实行了车辆行驶过程中的全局不停车。局不停车。局不停车。

【技术实现步骤摘要】
一种混合道路路径规划的方法、系统以及存储介质


[0001]本专利技术涉及无人驾驶
，特别是涉及一种混合道路路径规划的方法、系统以及存储介质。

技术介绍

[0002]自动驾驶领域中，根据道路结构的不同，分为结构化道路与非结构化道路两种。结构化道路指高速公路、城市干道等结构化较好的公路，这类环境具有清晰的道路标志线，在道路上行驶时需要遵循交通规则。非结构道路指公园、园区等没有明显道路结构的环境，这类环境没有明确的道路标志线，行驶时不需要遵循交通规则。目前环境中存在需要车辆在结构化道路与非结构化道路两个环境中穿行的的需求，现有技术中，在实现结构化环境与非结构化环境上的混合道路路径规划，主要是基于地图的切换。首先是根据场景保存结构化与非结构化两张地图。当车辆要从结构化道路进入非结构化道路时，利用定位信息实现地图场景的切换。对于结构化地图场景，路径规划通过对道路拓扑结构的分析实现；对于非结构化地图，路径规划主要通过图搜索技术实现。这两种实现思路完全不通，因此需要根据地图类型切换成对应的路径规划模块。
[0003]现有技术中因为要根据场景切地图，因此在规划时只能先规划到两种图的交汇点，切换地图后，再进行下一段路径规划，由于是通过场景切换完成地图的切换，造成路径规划必须分段内进行，因此规划的路线很难达到全局最优。且切换过程中，由于需要再次进行路径规划，导致在切换时必须停车，整体流程不连贯。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种混合道路路径规划的方法、系统以及存储介质，通过建立虚拟道路路网，实现了结构化环境与非结构化环境上的混合道路路径规划，且不需要地图的切换，可以实现车辆行驶时全局不需要停车。
[0005]为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是：
[0006]一种混合道路路径规划的方法，在预形成的结构化的虚拟路网中进行全局路径规划，形成全局规划路径，然后再对虚拟路网中的非结构化区域进行局部路径规划，获得局部规划路径，实现混合道路路径的规划。
[0007]其中，所述结构化的虚拟路网是通过将非结构化区域转化映射为虚拟道路，然后与结构化道路共同建立路网拓扑而形成。
[0008]其中，所述的虚拟道路包括分别设置有虚拟路网权值的至少一个虚拟连接道路以及一个虚拟中心道路，所述虚拟连接道路对应所述非结构化区域的一个出口或入口，所述虚拟中心道路对应所述非结构化区域。
[0009]其中，进行全局路径规划时，若路径的终点或起点在非结构化区域，则使用非结构化区域的虚拟中心道路作为起点或终点。
[0010]其中，在非结构化区域中，根据全局搜索中找到的虚拟连接道路找到其对应的坐
标点，作为起点，用户选择的终点作为二次搜索的终点，进行二次搜索。
[0011]其中，对于穿行非结构化区域的场景，利用入口的虚拟连接道路对应的坐标点为起点，出口的虚拟连接道路对应的坐标点为终点，进行二次路径搜索。
[0012]本专利技术的目的还在于提供一种混合道路路径规划的系统，设置有任务信息解析模块，用于根据输入的路径的起点与终点，在预形成的结构化的虚拟路网中进行全局路径规划，形成全局规划路径，然后再对虚拟路网中的非结构化区域进行局部路径规划，获得局部规划路径，实现混合道路路径的规划；
[0013]所述结构化的虚拟路网是通过将非结构化区域转化映射为虚拟道路，然后与结构化道路共同建立路网拓扑而形成；
[0014]所述的虚拟道路包括分别设置有虚拟路网权值的至少一个虚拟连接道路以及一个虚拟中心道路，所述虚拟连接道路对应所述非结构化区域的一个出口或入口，所述虚拟中心道路对应所述非结构化区域。
[0015]本专利技术的目的还在于提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序配置为由处理器调用时实现所述的混合道路路径规划的方法的步骤。
[0016]本专利技术利用虚拟路网，实现了结构化与非结构混合地图场景下的整体路径规划，使得自动驾驶车辆可以根据最优路线进行路径规划。利用虚拟路网，避免了地图切换过程，实行了车辆行驶过程中的全局不停车。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的混合道路路径规划的方法的流程图；
[0018]图2为非结构化区域虚拟成虚拟路网节点的示意图；
[0019]图3为非结构化区域映射成虚拟道路的示意图；
[0020]图4为结构化区域到非结构化区域或非结构化区域到结构化区域路径规划示意图；
[0021]图5为起点与终点都在结构化区域，穿行非结构化区域的路径规划示意图；
[0022]图6为起点与终点位于非结构化区域的路径规划示意图。
具体实施方式
[0023]以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0024]全局路径规划，是指基于高精度地图，接收任务指令规划一条由当前位置到达终点的全局路径。
[0025]如图1
‑
3所示，本专利技术的混合道路路径规划的方法，是在预形成的结构化的虚拟路网中进行全局搜索，进行全局路径规划，形成全局规划路径，然后再对虚拟路网中的非结构化区域进行局部路径规划，获得局部规划路径，实现混合道路路径的规划：
[0026]其中，所述的结构化的虚拟路网通过以下方式形成：
[0027]将非结构化区域转化为若干虚拟道路，设置相应的虚拟路网权值，与结构化道路共同建立路网拓扑，从而所述的结构化的虚拟路网形成；在形成所述的结构化的虚拟路网
后，在混合道路规划时，经过了结构化的虚拟地图或路网的全局路径规划后，再针对其中的非结构化区域依次进行非结构化地图的局部路径规划，实现了两种算法的解耦和配合。
[0028]优选的，在非结构化区域中是利用图搜索的方式寻找最优路径，实现局部路径规划或是二次规划。
[0029]其中，在通用的结构化道路路网结构中，把非结构化区域虚拟成虚拟路网节点。路网权值矩阵存储着路网中任意两条道路之间的最短距离，为后续搜索算法进行启发。建立权值矩阵需要路网中所有道路的长度，类型及拓扑信息。全局路径搜索的过程也分两步，第一步是在虚拟路网中寻找最优路径，第二步是在对应的非结构化区域中寻找局部最优路径。两者结合起来，就构成了全局路径。然而对于这种路网的映射，如图2所示，非结构区域通常与结构化区域有不止一个入口与出口。为了得到最优路径，每个出入口都必须建立虚拟连接道路。对于一个有N个入口，M个出口的非结构化区域，需要建立(NxM)个虚拟道路。这样会造成路网非常负载，最优路径搜索速度会变慢。而虚拟道路在实际进入非结构化区域时，又会被非结构化区域的二次路径规划所代替。
[0030]为了解决上述路网非常负载的问题，本专利技术中，引入了中心道(路)概念，将一个非结构化区域映射为连接道(路)与中心道(路)两种虚拟道路。每个连接道(路)对应着一个出口或入口，中心道(路)则对应着非结构化区域。这样，道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合道路路径规划的方法，其特征在于，在预形成的结构化的虚拟路网中进行全局路径规划，形成全局规划路径，然后再对虚拟路网中的非结构化区域进行局部路径规划，获得局部规划路径，实现混合道路路径的规划。2.根据权利要求1所述混合道路路径规划的方法，其特征在于，所述结构化的虚拟路网是通过将非结构化区域转化映射为虚拟道路，然后与结构化道路共同建立路网拓扑而形成。3.根据权利要求2所述混合道路路径规划的方法，其特征在于，所述的虚拟道路包括分别设置有虚拟路网权值的至少一个虚拟连接道路以及一个虚拟中心道路，所述虚拟连接道路对应所述非结构化区域的一个出口或入口，所述虚拟中心道路对应所述非结构化区域。4.根据权利要求2所述混合道路路径规划的方法，其特征在于，进行全局路径规划时，若路径的终点或起点在非结构化区域，则使用非结构化区域的虚拟中心道路作为起点或终点。5.根据权利要求2所述混合道路路径规划的方法，其特征在于，在非结构化区域中，根据全局搜索中找到的虚拟连接道路找到其对应的坐标点，作为起点，用户选择的终点作为二次搜索的终点，进行二次搜索。6.根据权利要求2所述混合道路路径规划的方法，其特征在于，对于穿行非结构化区域的场景，利用入口的虚拟连接道路对应的坐标点为起点，出口的虚拟连接道路对应的坐标点为终点，进行二次路径搜索。7.一种混合道路路径规划的系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏洋，张放，张德兆，王肖，霍舒豪，李晓飞，
申请(专利权)人：武汉智行者科技有限公司，
类型：发明
国别省市：