轨迹优化方法、装置、设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种轨迹优化方法、装置、设备和存储介质，轨迹优化方法包括：基于目标优化轨迹上多个目标优化轨迹点的第一坐标，得到目标优化轨迹的优化项，其中，优化项包括目标优化轨迹的平滑项、轨迹长度项以及偏移项中的至少一个；基于优化项和多个目标优化轨迹点的第一坐标，构建以多个目标优化轨迹点为优化目标的代价函数；将代价函数满足预设要求时各目标优化轨迹点的第二坐标，确定为各目标优化轨迹点的优化后轨迹点坐标。通过上述方式，可以提高目标优化轨迹的平滑性、稳定性，从而提高乘车舒适性。乘车舒适性。乘车舒适性。

【技术实现步骤摘要】
轨迹优化方法、装置、设备和存储介质


[0001]本专利技术涉及智能驾驶
，特别是涉及一种轨迹优化方法、装置、设备和存储介质。

技术介绍

[0002]轨迹规划是智能驾驶过程中的重要环节。然而，车辆轨迹规划器规划出的轨迹可能会存在振荡、不稳定等情况，若直接根据车辆轨迹规划器规划出的轨迹控制车辆行驶，车辆可能会出现急加速、急减速、猛打方向盘等现象，使得车辆行驶稳定性较差，进而导致乘车舒适性较差。
[0003]因此，如何优化规划轨迹成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要解决的技术问题是提供一种轨迹优化方法、装置、设备和计算机可读存储介质，能够提高优化后的规划轨迹的稳定性，从而提高乘车舒适性。
[0005]为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种轨迹优化方法，所述方法包括：基于目标优化轨迹上多个目标优化轨迹点的第一坐标，得到目标优化轨迹的优化项，其中，优化项包括目标优化轨迹的平滑项、轨迹长度项以及偏移项中的至少一个；基于优化项和多个目标优化轨迹点的第一坐标，构建以多个目标优化轨迹点为优化目标的代价函数；将代价函数满足预设要求时各目标优化轨迹点的第二坐标，确定为各目标优化轨迹点的优化后轨迹点坐标。
[0006]其中，基于优化项和多个目标优化轨迹点的第一坐标，构建以多个目标优化轨迹点为优化目标的代价函数，包括确定各优化项分别对应的第一系数矩阵和第二系数矩阵，其中，各优化项对应的第一系数矩阵由各优化项中二次项的系数构成，各优化项对应的第二系数矩阵由各优化项中一次项的系数构成；获取由多个目标优化轨迹点的第一坐标所构成的目标优化矩阵；基于目标优化矩阵以及各优化项分别对应的第一系数矩阵和第二系数矩阵，构建代价函数。
[0007]其中，基于目标优化矩阵以及各优化项分别对应的第一系数矩阵和第二系数矩阵，构建代价函数，包括：对各优化项分别对应的第一系数矩阵进行加权处理，得到第三系数矩阵，以及对各优化项分别对应的第二系数矩阵进行加权处理，得到第四系数矩阵；基于第三系数矩阵、第四系数矩阵以及目标优化矩阵，构建代价函数。
[0008]其中，基于第三系数矩阵、第四系数矩阵以及目标优化矩阵，构建代价函数，包括：获取由目标优化矩阵对应的转置矩阵、第三系数矩阵以及目标优化矩阵的乘积所构成的第一乘积项，并获取由第四系数矩阵的转置矩阵以及目标优化矩阵的乘积所构成的第二乘积项；将第一乘积项与第二乘积项之和，作为代价函数。
[0009]其中，平滑项的获取步骤包括：对于各目标优化轨迹点，基于目标优化轨迹点的第一坐标，以及目标优化轨迹上与目标优化轨迹点前后相邻的两个目标优化轨迹点的第一坐
标，得到目标优化轨迹点对应的子平滑项；将各目标优化轨迹点对应的子平滑项的累加和，作为平滑项。
[0010]其中，轨迹长度项的获取步骤包括：对于各目标优化轨迹点，基于目标优化轨迹点的第一坐标，以及目标优化轨迹上与目标优化轨迹点相邻的目标优化轨迹点的第一坐标，得到目标优化轨迹点对应的子长度项；将各目标优化轨迹点对应的子长度项的累加和，作为轨迹长度项。
[0011]其中，偏移项的获取步骤包括：对于各目标优化轨迹点，基于目标优化轨迹点的第一坐标，以及原始规划轨迹上与目标优化轨迹点对应的原始规划轨迹点的坐标，得到目标优化轨迹点对应的子偏移项；将各目标优化轨迹点对应的子偏移项的累加和，作为偏移项。
[0012]其中，预设要求包括代价函数为最小值。
[0013]其中，预设要求还包括：多个目标优化轨迹点满足约束条件，约束条件包括以下至少一个：多个目标优化轨迹点中的轨迹起始点的第一坐标与轨迹拼接点的坐标相同；各目标优化轨迹点与其对应的原始规划轨迹点之间的横向坐标差值的绝对值小于或等于第一差值阈值，且各目标优化轨迹点与其对应的原始规划轨迹点之间的纵向坐标差值的绝对值小于或等于第二差值阈值；各目标优化轨迹点对应的车速大于或等于第一车速阈值且小于或等于第二车速阈值，第一车速阈值小于第二车速阈值；各目标优化轨迹点对应的加速度大于或等于第一加速度阈值且小于或等于第二加速度阈值，第一加速度阈值小于第二加速度阈值。
[0014]其中，在约束条件包括多个目标优化轨迹点中的轨迹起始点的第一坐标与轨迹拼接点的坐标相同的情况下，方法还包括：基于当前段原始规划轨迹的上一段原始规划轨迹，确定轨迹拼接点；将轨迹拼接点，作为当前段原始规划轨迹的轨迹起始点。
[0015]其中，基于当前段原始规划轨迹的上一段原始规划轨迹，确定轨迹拼接点，包括：响应于上一段原始规划轨迹缺失，或者响应于开始规划当前段原始规划轨迹时的车辆位置与上一段原始规划轨迹上的目标原始规划轨迹点之间的距离大于距离阈值，将车辆位置确定为轨迹拼接点，目标原始规划轨迹点为上一段原始规划轨迹上对应当前段原始规划轨迹规划完成时的轨迹点；响应于车辆位置与目标原始规划轨迹点之间的距离小于或等于距离阈值，将目标原始规划轨迹点确定为轨迹拼接点。
[0016]为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种轨迹优化装置，该装置包括：获取模块，用于基于目标优化轨迹上多个目标优化轨迹点的第一坐标，得到目标优化轨迹的优化项，其中，优化项包括目标优化轨迹的平滑项、轨迹长度项以及偏移项中的至少一个；构建模块，用于基于优化项和多个目标优化轨迹点的第一坐标，构建以多个目标优化轨迹点为优化目标的代价函数；确定模块，用于将代价函数满足预设要求时各目标优化轨迹点的第二坐标，确定为各目标优化轨迹点的优化后轨迹点坐标。
[0017]为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种处理设备，包括相互耦接的存储器和处理器，存储器存储有程序指令；处理器用于执行存储器中存储的程序指令，以实现上述轨迹优化方法。
[0018]为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质用于存储程序指令，程序指令能够被执行以实现上述轨迹优化方法。
[0019]以上方案，基于目标优化轨迹上多个目标优化轨迹点的第一坐标，得到目标优化轨迹的优化项；基于优化项和多个目标优化轨迹点的第一坐标，构建以多个目标优化轨迹点为优化目标的代价函数；将代价函数满足预设要求时各目标优化轨迹点的第二坐标，确定为各目标优化轨迹点的优化后轨迹点坐标。由于代价函数是以优化项和多个目标优化轨迹点的第一坐标进行构建的，且优化项包括目标优化轨迹的平滑项、轨迹长度项以及偏移项中的至少一个，在以多个目标优化轨迹点为优化目标对代价函数进行迭代优化的过程中，可以不断地对目标优化轨迹的平滑项、轨迹长度项以及偏移项中的至少一个进行优化直到代价函数满足预设要求，以提高目标优化轨迹的稳定性，从而提高乘车舒适性。
附图说明
[0020]图1是本申请提供的轨迹优化方法一实施例的流程示意图；
[0021]图2是本申请提供的坐标转换的原理示意图；
[0022]图3是本申请提供的代价函数的构建方法一实施例的流程示意图；
[0023]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨迹优化方法，其特征在于，所述方法包括：基于目标优化轨迹上多个目标优化轨迹点的第一坐标，得到所述目标优化轨迹的优化项，其中，所述优化项包括所述目标优化轨迹的平滑项、轨迹长度项以及偏移项中的至少一个；基于所述优化项和所述多个目标优化轨迹点的第一坐标，构建以所述多个目标优化轨迹点为优化目标的代价函数；将所述代价函数满足预设要求时各所述目标优化轨迹点的第二坐标，确定为各所述目标优化轨迹点的优化后轨迹点坐标。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述优化项和所述多个目标优化轨迹点的第一坐标，构建以所述多个目标优化轨迹点为优化目标的代价函数，包括：确定各所述优化项分别对应的第一系数矩阵和第二系数矩阵，其中，各所述优化项对应的所述第一系数矩阵由各所述优化项中二次项的系数构成，各所述优化项对应的所述第二系数矩阵由各所述优化项中一次项的系数构成；获取由所述多个目标优化轨迹点的第一坐标所构成的目标优化矩阵；基于所述目标优化矩阵以及各所述优化项分别对应的所述第一系数矩阵和所述第二系数矩阵，构建所述代价函数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标优化矩阵以及各所述优化项分别对应的所述第一系数矩阵和所述第二系数矩阵，构建所述代价函数，包括：对各所述优化项分别对应的所述第一系数矩阵进行加权处理，得到第三系数矩阵，以及对各所述优化项分别对应的所述第二系数矩阵进行加权处理，得到第四系数矩阵；基于所述第三系数矩阵、所述第四系数矩阵以及所述目标优化矩阵，构建所述代价函数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述第三系数矩阵、所述第四系数矩阵以及所述目标优化矩阵，构建所述代价函数，包括：获取由所述目标优化矩阵对应的转置矩阵、所述第三系数矩阵以及所述目标优化矩阵的乘积所构成的第一乘积项，并获取由所述第四系数矩阵的转置矩阵以及所述目标优化矩阵的乘积所构成的第二乘积项；将所述第一乘积项与所述第二乘积项之和，作为所述代价函数。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述平滑项的获取步骤包括：对于各所述目标优化轨迹点，基于所述目标优化轨迹点的第一坐标，以及所述目标优化轨迹上与所述目标优化轨迹点前后相邻的两个目标优化轨迹点的第一坐标，得到所述目标优化轨迹点对应的子平滑项；将各所述目标优化轨迹点对应的子平滑项的累加和，作为所述平滑项。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轨迹长度项的获取步骤包括：对于各所述目标优化轨迹点，基于所述目标优化轨迹点的第一坐标，以及所述目标优化轨迹上与所述目标优化轨迹点相邻的目标优化轨迹点的第一坐标，得到所述目标优化轨迹点对应的子长度项；将各所述目标优化轨迹点对应的子长度项的累加和，作为所述轨迹长度项。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述偏移项的获取步骤包括：
对于各所述目标优化轨迹点，基于所述目标优化轨迹点的第一坐标，以及原始规划轨迹上与所述目标优化轨迹点对应的原始规划轨迹...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚子恒，龚章鹏，
申请(专利权)人：浙江零跑科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：