移动工具的轨迹规划方法、设备和计算机可读存储介质技术

本申请涉及一种移动工具的轨迹规划方法、设备和计算机可读存储介质。该方法包括：当开始对移动工具的轨迹进行横向规划时，对移动工具的轨迹进行粗略的纵向规划，得到粗略纵向规划结果；基于粗略纵向规划结果，对移动工具的轨迹进行横向规划；判断移动工具轨迹的横向规划是否成功；若移动工具轨迹的横向规划成功，则在完成成功的横向规划后，以粗略纵向规划结果为优化目标对移动工具的轨迹进行纵向规划。本申请的技术方案可以增强轨迹规划的智能程度，从而提升轨迹规划效率和移动工具的运行安全。全。全。

【技术实现步骤摘要】
移动工具的轨迹规划方法、设备和计算机可读存储介质


[0001]本申请涉及人工智能领域，尤其涉及移动工具的轨迹规划方法、设备和计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着科学技术的飞速发展，人工智能技术越来越得到广泛的应用，例如，自动驾驶车辆、智能机器人等基于人工智能的移动工具。对于上述移动工具，轨迹规划是一项关键技术。所谓轨迹规划，包括横向规划和纵向规划，其中，横向规划也称为路径规划，是指根据障碍物的位置、速度等约束信息，确定移动工具的位置和朝向等信息，而纵向规划指根据障碍物约束、横向规划出的路径的曲率等信息，进行移动工具的速度、加速度等数据的预测与调整。
[0003]相关技术中，移动工具的轨迹规划是横向规划与纵向规划的解耦，即将移动工具的位置、朝向等横向规划的信息与移动工具的速度、加速度等纵向规划的信息，分别通过独立算法进行规划。然而，上述横向规划与纵向规划的解耦，存在明显的缺陷，主要体现为当场景相对复杂时，在每次轨迹规划的过程中，都需要先完成移动工具的横向规划，再进行纵向规划，移动工具对动态障碍物的响应不够主动，智能程度有限。

技术实现思路

[0004]为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本申请提供一种移动工具的轨迹规划方法、设备和计算机可读存储介质，可以增强轨迹规划的智能程度，从而提升轨迹规划效率和移动工具的运行安全。
[0005]本申请第一方面提供一种移动工具的轨迹规划方法，应用于移动工具的一个轨迹规划周期，包括：当开始对所述移动工具的轨迹进行横向规划时，对所述移动工具的轨迹进行粗略的纵向规划，得到粗略纵向规划结果；基于所述粗略纵向规划结果，对所述移动工具的轨迹进行横向规划；判断所述横向规划是否成功；若所述横向规划成功，则在完成所述成功的横向规划后，以所述粗略纵向规划结果为优化目标对所述移动工具的轨迹进行纵向规划。
[0006]本申请第二方面提供一种移动工具的轨迹规划装置，应用于移动工具的一个轨迹规划周期，包括：第一纵向规划模块，用于当开始对所述移动工具的轨迹进行横向规划时，对所述移动工具的轨迹进行粗略的纵向规划，得到粗略纵向规划结果；横向规划模块，用于基于所述粗略纵向规划结果，对所述移动工具的轨迹进行横向规划；判断模块，用于判断所述横向规划是否成功；
第二纵向规划模块，用于若所述当前轨迹规划周期的横向规划成功，则在完成所述成功的横向规划后，以所述粗略纵向规划结果为优化目标对所述移动工具的轨迹进行纵向规划。
[0007]本申请第三方面提供一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被所述处理器执行时，使所述处理器执行如上所述的方法。
[0008]本申请第四方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时，使所述处理器执行如上所述的方法。
[0009]本申请第五方面提供一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述方法对应的计算机程序代码指令。
[0010]本申请第六方面提供一种移动工具，包括上述第三方面提供的电子设备。
[0011]本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：相较于相关技术在对移动工具的轨迹规划时，将纵向规划和横向规划完全解耦导致的对动态障碍物的响应不够主动和智能程度较差，本申请的技术方案一方面是在开始对移动工具的轨迹进行横向规划时即对其轨迹进行粗略的纵向规划，以此得到的粗略纵向规划结果再对其轨迹进行横向规划，换言之，本申请通过纵向规划和横向规划的弱耦合，得到能够主动避让动态障碍物的横向规划结果，从而提升了移动工具的轨迹规划的智能程度；另一方面，在完成横向规划后，以粗略纵向规划结果为优化目标对移动工具的轨迹进行纵向规划，使得纵向规划的结果尽量的趋近于该优化目标，横向规划环节中规划的路径能够真正顺利地执行。综上，本申请的技术方案从根本上增强了轨迹规划的智能程度，提升轨迹规划效率和移动工具的运行安全。
[0012]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0013]通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细地描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0014]图1a是本申请实施例示出的相关技术对移动工具进行轨迹规划示意图；图1b是本申请另一实施例示出的相关技术对移动工具进行轨迹规划示意图；图2是本申请实施例示出的移动工具的轨迹规划方法的流程示意图；图3a是本申请实施例示出的根据移动工具当前的定位信息、移动工具行驶道路上障碍物的状态信息和参考值预估移动工具与障碍物的碰撞位置的示意图；图3b是本申请实施例示出的假设预估移动工具与障碍物的碰撞位置在图3a中
①
标识的位置时的避障决策的示意图；图4是本申请实施例示出的根据动态障碍物以及静态障碍物共同决定的边界完全将移动工具横向可通行空间阻塞的示意图；图5是本申请实施例示出的 Frenet坐标系的示意图；图6是本申请实施例示出的基于 Frenet坐标系的ST图的示意图；
图7是本申请实施例示出的以坐标是（，）的分隔点、基于移动工具的当前行驶速度对距离
‑
时间ST图进行采样得到ST图下移动工具的四条距离
‑
时间曲线的示意图；图8是本申请实施例示出的假设障碍物m在ST图中的投影面积与ST图下移动工具的距离
‑
时间曲线B交叠于P点时预估的移动工具与障碍物的碰撞位置的示意图；图9是本申请实施例示出的针对图4示例的场景，采用图7示例的曲线A对移动工具的轨迹进行当前轨迹规划周期的横向规划的示意图；图10a是本申请实施例示出的按照图7得到的曲线B对移动工具横向规划出一条避障路径的示意图；图10b是本申请实施例示出的按照图7得到的曲线C对移动工具横向规划出一条避障路径的示意图；图11是本申请实施例示出的以图7示例的曲线A为优化目标，对移动工具的轨迹进行当前轨迹规划周期的纵向规划得到的距离
‑
时间曲线的示意图；图12是本申请实施例示出的移动工具的轨迹规划装置的结构示意图；图13是本申请实施例示出的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0015]下面将参照附图更详细地描述本申请的实施方式。虽然附图中显示了本申请的实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0016]在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0017]应当理解，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种移动工具的轨迹规划方法，其特征在于，应用于移动工具的一个轨迹规划周期，所述方法包括：当开始对所述移动工具的轨迹进行横向规划时，对所述移动工具的轨迹进行粗略的纵向规划，得到粗略纵向规划结果；基于所述粗略纵向规划结果，对所述移动工具的轨迹进行横向规划；判断所述横向规划是否成功；若所述横向规划成功，则在完成所述横向规划后，以所述粗略纵向规划结果为优化目标对所述移动工具的轨迹进行纵向规划。2.根据权利要求1所述的移动工具的轨迹规划方法，其特征在于，对所述移动工具的轨迹进行粗略的纵向规划，得到粗略纵向规划结果，包括：获取所述移动工具当前的定位信息和所述移动工具行驶道路上障碍物的状态信息；以距离当前时刻最近的历史时刻所述移动工具的纵向规划结果为参考值，根据所述移动工具当前的定位信息、所述移动工具行驶道路上障碍物的状态信息和所述参考值，预估所述移动工具与所述障碍物的碰撞位置；根据所述碰撞位置确定避障决策。3.根据权利要求1所述的移动工具的轨迹规划方法，其特征在于，所述对所述移动工具的轨迹进行粗略的纵向规划，得到粗略纵向规划结果，包括：获取所述移动工具行驶道路上障碍物的状态信息；基于所述移动工具的当前行驶速度对距离
‑
时间ST图进行采样，得到所述ST图下移动工具的若干条距离
‑
时间曲线；根据所述移动工具行驶道路上障碍物的状态信息和所述ST图下移动工具的若干条距离
‑
时间曲线，预估所述移动工具与所述障碍物的碰撞位置；根据所述碰撞位置确定避障决策。4.根据权利要求3所述的移动工具的轨迹规划方法，其特征在于，所述基于所述移动工具的当前行驶速度对距离
‑
时间ST图进行采样，得到所述ST图下移动工具的若干条距离
‑
时间曲线，包括：选取所述ST图中的至少一个特定点为分隔点，所述分隔点在所述ST图中移动工具的累积距离和时间规划上限以内；根据所述移动工具的当前行驶速度和所述至少一个分隔点，计算得到所述ST图下移动工具的若干条位距离
‑
时间曲线。5.根据权利要求4所述的移动工具的轨迹规划方法，其特征在于，所述分隔点为所述ST图中原点与所述累积距离和/或时间规划上限的中点，所述计算得到的所述ST图下移动工具的若干条距离
‑
时间曲线包括所述移动工具行驶状态为持续加速、先加速后减速、先减速后加速以及持续减速的距离
‑
时间曲线。6.根据权利要求2或3所述的移动工具的轨迹规划方法，其特征在于，所述基于所述粗略纵向规划结果，对所述移动工具的轨迹进行横向规划，包括：根据所述移动工具与所述障碍物的碰撞位置，确定所述移动工具绕行所述障碍物时需要通过的障碍物...

【专利技术属性】
技术研发人员：左思翔，王苏南，
申请(专利权)人：北京智行者科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：