一种路径规划方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种路径规划方法、装置、设备及存储介质，通过获取以目标车辆后轴为中心进行路径规划得到的第一参考路径；将第一参考路径转换为以前轴为中心的第二参考路径；以第二参考路径为参考线构造多个道路网格线，各道路网格线在同一时刻对应位置点的纵向间距相同，且在同一时刻对应位置点的连线与参考线垂直；以第二参考路径上当前规划位置为初始状态，遍历各道路网络线对应的网格位置，通过多项式拟合得到多个候选路径的路径表达式；基于目标车辆周围障碍物的位置，利用各候选路径的路径表达式分别计算各候选路径损失函数的损失值；并基于损失值从各候选路径中筛选目标规划路径。避免了车头超出车道，提高了路径规划的精确性。的精确性。的精确性。

【技术实现步骤摘要】
一种路径规划方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及自动驾驶
，具体涉及一种路径规划方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着自动驾驶技术的研发、应用和商业化进程不断加快，对驾驶安全技术的需求也不断增加。更多封闭场景无人驾驶系统要求去安全员，实现真正的无人驾驶。在无人驾驶系统中，轨迹规划分为路径规划和速度规划。其中，路径规划主要根据障碍物的信息规划本车合理的行驶路径，然后将路径规划的结果提供给速度规划使用，最后将路径规划和速度规划的结果合并后发给控制模块，计算方向盘控制量、刹车油门控制量等来控制车辆行驶。
[0003]现有的路径规划是以车辆的后轴做路径规划，把车辆当做一个质点，仅考虑简单场景，将参考路径和障碍物都转换到frenet坐标系进行设计，再转换到笛卡尔坐标系，由于转换过程中障碍物存在畸变，未考虑车辆前后轴路径的不同，使得路径规划结果准确性较差，车头容易超出车道，尤其对于车身较长的车型如拖挂车，现有的路径规划方式难以适用。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种路径规划方法、装置、设备及存储介质，以克服现有技术中基于车辆后轴的路径规划方式容易出现车头超出车道现象，在车身较长的车型中难以适用的问题。
[0005]根据第一方面，本专利技术实施例提供了一种路径规划方法，包括：
[0006]获取以目标车辆后轴为中心进行路径规划得到的第一参考路径；
[0007]将第一参考路径转换为以前轴为中心的第二参考路径；
>[0008]以第二参考路径为参考线构造多个道路网格线，各道路网格线在同一时刻对应位置点的纵向间距相同，且在同一时刻对应位置点的连线与参考线垂直；
[0009]以第二参考路径上当前规划位置为初始状态，遍历各道路网络线对应的网格位置，通过多项式拟合得到多个候选路径的路径表达式；
[0010]基于目标车辆周围障碍物的位置，利用各候选路径的路径表达式分别计算各候选路径损失函数的损失值；
[0011]基于各候选路径损失函数的损失值，从各候选路径中筛选目标规划路径。
[0012]可选地，通过如下公式将第一参考路径转换为以前轴为中心的第二参考路径：
[0013][0014][0015]其中，x
f
，y
f
表示第二参考路径上前轴位置坐标，L
w
表示前后轴之间的距离，x
r
，y
r
表示第一参考路径上后轴位置坐标，表示第一参考路径的航向角。
[0016]可选地，基于目标车辆周围障碍物的位置，利用各候选路径的路径表达式分别计算各候选路径损失函数的损失值，包括：
[0017]基于目标车辆周围障碍物的位置，计算当前候选路径与所有障碍物的距离代价；
[0018]基于当前候选路径的路径表达式计算当前候选路径的向心加速度、一阶导数、二阶导数以及其与参考路径的偏差；
[0019]将距离代价、向心加速度、一阶导数、二阶导数以及偏差计算当前候选路径对应损失函数的损失值。
[0020]可选地，基于各候选路径损失函数的损失值，从各候选路径中筛选目标规划路径，包括：
[0021]按照损失函数的损失值从小到大的顺序对各候选路径进行排序；
[0022]基于排序结果筛选满足预设要求的目标规划路径。
[0023]可选地，方法还包括：
[0024]将目标规划路径转换为以后轴为中心的第三规划路径；
[0025]对所述第三规划路径进行安全检测，安全检测包括：碰撞检测和约束检测；
[0026]在所述第三规划路径未通过安全检测时，将目标规划路径从候选路径中删除，并返回基于各候选路径损失函数的损失值，从各候选路径中筛选目标规划路径的步骤。
[0027]可选地，当所有的候选路径对应的第三规划路径均没有通过安全测试时，控制目标车辆停车。
[0028]可选地，在所述第三规划路径通过安全检测时，基于所述第三规划路径对目标车辆进行速度规划。
[0029]根据第二方面，本专利技术实施例提供了一种路径规划装置，包括：
[0030]获取模块，用于获取以目标车辆后轴为中心进行路径规划得到的第一参考路径；
[0031]第一处理模块，用于将第一参考路径转换为以前轴为中心的第二参考路径；
[0032]第二处理模块，用于以第二参考路径为参考线构造多个道路网格线，各道路网格线在同一时刻对应位置点的纵向间距相同，且在同一时刻对应位置点的连线与参考线垂直；
[0033]第三处理模块，用于以第二参考路径上当前规划位置为初始状态，遍历各道路网络线对应的网格位置，通过多项式拟合得到多个候选路径的路径表达式；
[0034]第四处理模块，用于基于目标车辆周围障碍物的位置，利用各候选路径的路径表达式分别计算各候选路径损失函数的损失值；
[0035]第五处理模块，用于基于各候选路径损失函数的损失值，从各候选路径中筛选目标规划路径。
[0036]根据第三方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令被处理器执行时实现本专利技术第一方面及其任意一种可选方式的方法。
[0037]根据第四方面，本专利技术实施例提供了一种路径规划设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行本专利技术第一方面及其任意一种可选方式的方法。
[0038]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0039]本专利技术实施例提供的路径规划方法，通过获取以目标车辆后轴为中心进行路径规划得到的第一参考路径；将第一参考路径转换为以前轴为中心的第二参考路径；以第二参考路径为参考线构造多个道路网格线，各道路网格线在同一时刻对应位置点的纵向间距相同，且在同一时刻对应位置点的连线与参考线垂直；以第二参考路径上当前规划位置为初始状态，遍历各道路网络线对应的网格位置，通过多项式拟合得到多个候选路径的路径表达式；基于目标车辆周围障碍物的位置，利用各候选路径的路径表达式分别计算各候选路径损失函数的损失值；基于各候选路径损失函数的损失值，从各候选路径中筛选目标规划路径。从而通过将以后轴为中心的参考路径转换至前轴作为参考线，通过限定道路网格与参考线的位置关系构建道路网格，利用道路网格通过多项式拟合的方式，得到若干候选路径，以各路径的损失函数得损失值作为筛选依据，得到目标规划路径，通过综合前后轴构建的候选路径，有效避免了车头超出车道的问题，并且整个路径规划过程均是在笛卡尔坐标系下完成，无需进行坐标转换，避免了坐标转换过程中障碍物畸变的问题，提高了路径规划的精确性。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种路径规划方法，其特征在于，包括：获取以目标车辆后轴为中心进行路径规划得到的第一参考路径；将第一参考路径转换为以前轴为中心的第二参考路径；以第二参考路径为参考线构造多个道路网格线，各道路网格线在同一时刻对应位置点的纵向间距相同，且在同一时刻对应位置点的连线与参考线垂直；以第二参考路径上当前规划位置为初始状态，遍历各道路网络线对应的网格位置，通过多项式拟合得到多个候选路径的路径表达式；基于目标车辆周围障碍物的位置，利用各候选路径的路径表达式分别计算各候选路径损失函数的损失值；基于各候选路径损失函数的损失值，从各候选路径中筛选目标规划路径。2.根据权利要求1的方法，其特征在于，通过如下公式将第一参考路径转换为以前轴为中心的第二参考路径：中心的第二参考路径：其中，x
f
，y
f
表示第二参考路径上前轴位置坐标，L
w
表示前后轴之间的距离，x
r
，y
r
表示第一参考路径上后轴位置坐标，表示第一参考路径的航向角。3.根据权利要求1的方法，其特征在于，基于目标车辆周围障碍物的位置，利用各候选路径的路径表达式分别计算各候选路径损失函数的损失值，包括：基于目标车辆周围障碍物的位置，计算当前候选路径与所有障碍物的距离代价；基于当前候选路径的路径表达式计算当前候选路径的向心加速度、一阶导数、二阶导数以及其与参考路径的偏差；将距离代价、向心加速度、一阶导数、二阶导数以及偏差计算当前候选路径对应损失函数的损失值。4.根据权利要求1的方法，其特征在于，基于各候选路径损失函数的损失值，从各候选路径中筛选目标规划路径，包括：按照损失函数的损失值从小到大的顺序对各候选路径进行排序；基于排序结果筛选满足预设要求的目标规划路径。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：文宝，林晓鹏，王苗苗，
申请(专利权)人：深圳海星智驾科技有限公司，
类型：发明
国别省市：