自动驾驶的速度决策规划系统、方法及自动驾驶车辆技术方案

本公开涉及一种自动驾驶的速度决策规划系统、方法及自动驾驶车辆。其中，自动驾驶的速度决策规划系统包括速度决策模块和速度规划模块，速度决策模块包括速度决策单元，速度规划模块包括速度规划单元；速度决策单元基于待决策障碍物的预测信息和地图信息，决策出自动驾驶车辆让行状态对应的速度规划解空间，并将速度规划解空间输出至速度规划单元，待决策障碍物为影响让行状态的障碍物，让行状态包括抢行或让行；速度规划单元基于速度规划解空间以及目标约束条件，规划出自动驾驶车辆的速度轨迹，目标约束条件用于约束自动驾驶车辆的速度。本公开技术方案能够避免速度决策受到速度规划的影响，给出有效的速度决策结果。给出有效的速度决策结果。给出有效的速度决策结果。

【技术实现步骤摘要】
自动驾驶的速度决策规划系统、方法及自动驾驶车辆


[0001]本公开涉及无人驾驶
，尤其涉及一种自动驾驶的速度决策规划系统、方法及自动驾驶车辆。

技术介绍

[0002]在国家新基建的背景下，自动驾驶作为典型应用场景之一获得了大量的关注，而在自动驾驶关键技术中，行为决策与规划技术又占据着极其重要的地位。
[0003]目前，决策规划模块包含全局路径决策规划模块、行为预测模块和局部决策规划模块。其中，局部决策规划模块的任务是根据车辆的全局路径、车辆位置和环境障碍物的预测轨迹等信息，规划出车辆未来行驶的车道和在车道行驶的速度轨迹(每个轨迹点对应自动驾驶车辆在某一具体时间到达某一具体位置)。为了简化模型，通常的做法是根据“先规划出局部路径，再规划局部速度轨迹”的思想，把局部决策规划模块划分为两部分：局部路径决策规划模块和局部速度决策规划模块。其中，局部路径决策规划模块根据车辆的全局路径、车辆位置和环境障碍物等信息，决策出车辆要行驶的车道并规划出行驶到目标车道的局部路径。局部速度决策规划模块根据局部路径和环境障碍物等信息，决策出车辆对每个障碍物的让行决策结果，并根据让行决策结果，在道路限速等约束下，规划出车辆到达每个路径点的具体时间。
[0004]然而，上述局部速度决策规划模块是将速度规划耦合到速度决策中，即对速度进行边规划边决策，速度决策会受到速度规划的约束而导致不期望的速度决策结果。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种自动驾驶的速度决策规划系统、方法及自动驾驶车辆。
[0006]本公开提供了一种自动驾驶的速度决策规划系统，包括速度决策模块和速度规划模块，所述速度决策模块包括速度决策单元，所述速度规划模块包括速度规划单元；
[0007]所述速度决策单元基于待决策障碍物的预测信息和地图信息，决策出自动驾驶车辆让行状态对应的速度规划解空间，并将所述速度规划解空间输出至所述速度规划单元，所述待决策障碍物为影响所述让行状态的障碍物，所述让行状态包括抢行或让行；
[0008]所述速度规划单元基于所述速度规划解空间以及目标约束条件，规划出所述自动驾驶车辆的速度轨迹，所述目标约束条件用于约束所述自动驾驶车辆的速度和/或加速度。
[0009]在一些实施例中，所述速度决策模块还包括语义处理单元；
[0010]所述语义处理单元基于所述自动驾驶车辆的定位信息、车辆感知信息、规划路径信息、地图信息和预设语义规则，从感知到的一个或多个障碍物中筛选出所述待决策障碍物。
[0011]在一些实施例中，所述预设语义规则包括碰撞语义规则、交通规则语义规则和车道关系语义规则中的至少一种。
[0012]在一些实施例中，所述速度决策模块还包括决策校验单元；
[0013]所述决策校验单元基于所述自动驾驶车辆的制动和动力约束以及道路限速约束，对所述让行状态进行决策校验，确定不满足所述制动和动力约束以及所述道路限速约束的让行状态，修正不满足所述制动和动力约束以及所述道路限速约束的让行状态对应的速度规划解空间。
[0014]在一些实施例中，所述速度决策模块还包括决策校验单元；
[0015]所述决策校验单元基于对障碍物的历史让行状态，对所述让行状态进行决策校验，确定不满足平顺性和安全性要求的让行状态，修正不满足平顺性和安全性要求的让行状态对应的速度规划解空间。
[0016]在一些实施例中，所述速度决策模块还包括决策预处理单元，所述速度规划模块还包括决策限速处理单元；
[0017]所述决策预处理单元基于所述自动驾驶车辆的定位信息、地图信息和车辆感知信息，确定所述自动驾驶车辆在当前位置安全通行的最大行驶速度；
[0018]所述决策限速处理单元基于所述最大行驶速度、道路限速约束和所述自动驾驶车辆的规划路径信息，确定所述自动驾驶车辆的速度限速约束。
[0019]在一些实施例中，所述目标约束条件包括所述速度限速约束和所述自动驾驶车辆的制动和动力约束。
[0020]在一些实施例中，所述速度决策单元具体基于待决策障碍物的预测信息和地图信息，采用基于模型的搜索方法、基于马尔可夫决策过程的方法、基于部分可观察马尔可夫决策过程的方法或基于深度强化学习的方法，得到所述速度规划解空间，并将所述速度规划解空间输出至所述速度规划单元。
[0021]本公开提供了一种自动驾驶车辆，包括本公开提供的自动驾驶的速度决策规划系统。
[0022]本公开提供了一种自动驾驶的速度决策规划方法，应用于本公开提供的自动驾驶的速度决策规划系统，包括：
[0023]基于待决策障碍物的预测信息和地图信息，决策出自动驾驶车辆让行状态对应的速度规划解空间，所述待决策障碍物为影响所述让行状态的障碍物，所述让行状态包括抢行或让行；
[0024]单元基于所述速度规划解空间以及目标约束条件，规划出所述自动驾驶车辆的速度轨迹，所述目标约束条件用于约束所述自动驾驶车辆的速度和/或加速度。
[0025]本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0026]本公开实施例提供的技术方案，通过对现有的局部速度决策规划模块进行框架的改进，划分出独立的速度决策模块和速度规划模块，使得速度决策模块仅考虑速度决策问题，而速度规划模块仅考虑速度规划问题，将速度决策问题和速度规划问题分开；同时，速度决策模块将得到的速度规划解空间输出给速度规划模块，速度规划模块基于该速度规划解空间以及目标约束条件，规划出自动驾驶车辆的速度轨迹，使得速度决策可以更好的引导速度规划，而不受速度规划的约束导致不期望的速度决策结果。如此，本公开技术方案通过划分出速度决策模块和速度规划模块，使得速度决策模块和速度规划模块仅需考虑各自的问题而不受其他模块的约束，有效避免了在速度决策规划中得到不期望的速度决策结
果，同时，速度决策模块和速度规划模互相配合，能够共同完成速度决策与规划任务。
附图说明
[0027]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
[0028]为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为现有的自动驾驶系统框架图；
[0030]图2为本公开实施例提供的自动驾驶车辆与障碍物在十字路口的交汇示意图；
[0031]图3为图2对应的ST图；
[0032]图4为图3的ST图中表示自动驾驶车辆可通行区域对应的初始解空间的示意图；
[0033]图5为本公开实施例提供的自动驾驶车辆与障碍物在交汇路口的汇车示意图；
[0034]图6为图5对应的ST图；
[0035]图7为本公开实施例提供的一种自动驾驶的速度决策规本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动驾驶的速度决策规划系统，其特征在于，包括速度决策模块和速度规划模块，所述速度决策模块包括速度决策单元，所述速度规划模块包括速度规划单元；所述速度决策单元基于待决策障碍物的预测信息和地图信息，决策出自动驾驶车辆让行状态对应的速度规划解空间，并将所述速度规划解空间输出至所述速度规划单元，所述待决策障碍物为影响所述让行状态的障碍物，所述让行状态包括抢行或让行；所述速度规划单元基于所述速度规划解空间以及目标约束条件，规划出所述自动驾驶车辆的速度轨迹，所述目标约束条件用于约束所述自动驾驶车辆的速度和/或加速度。2.根据权利要求1所述的自动驾驶的速度决策规划系统，其特征在于，所述速度决策模块还包括语义处理单元；所述语义处理单元基于所述自动驾驶车辆的定位信息、车辆感知信息、规划路径信息、地图信息和预设语义规则，从感知到的一个或多个障碍物中筛选出所述待决策障碍物。3.根据权利要求2所述的自动驾驶的速度决策规划系统，其特征在于，所述预设语义规则包括碰撞语义规则、交通规则语义规则和车道关系语义规则中的至少一种。4.根据权利要求1所述的自动驾驶的速度决策规划系统，其特征在于，所述速度决策模块还包括决策校验单元；所述决策校验单元基于所述自动驾驶车辆的制动和动力约束以及道路限速约束，对所述让行状态进行决策校验，确定不满足所述制动和动力约束以及所述道路限速约束的让行状态，修正不满足所述制动和动力约束以及所述道路限速约束的让行状态对应的速度规划解空间。5.根据权利要求1或4所述的自动驾驶的速度决策规划系统，其特征在于，所述速度决策模块还包括决策校验单元；所述决策校验单元基于对障碍物的历史让行状态，对所述让行状态进行决策校验，确定不满足平顺性和安...

【专利技术属性】
技术研发人员：马万里，孔令上，张志晨，刘浩泉，田晓生，
申请(专利权)人：驭势科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：