一种车辆行驶轨迹规划方法、系统、设备及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种车辆行驶轨迹规划方法、系统、设备及存储介质，涉及自动驾驶技术领域，该车辆行驶轨迹规划方法包括以下步骤：根据周围车辆预测轨迹和主车候选行驶轨迹，建立基于主车候选行驶轨迹的轨迹平滑性、间隔障碍物距离和间隔参考线距离的代价函数；根据各主车候选行驶轨迹的轨迹平滑性、间隔障碍物距离和间隔参考线距离，基于代价函数对各主车候选行驶轨迹评估，确定主车规划行驶轨迹。解决了现有技术中在构建车辆候选行驶轨迹的代价函数时，考虑与障碍物的间距影响时，存在对非直线行驶障碍物的影响判断准确性不够的问题。障碍物的影响判断准确性不够的问题。障碍物的影响判断准确性不够的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆行驶轨迹规划方法、系统、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及自动驾驶
，具体涉及一种车辆行驶轨迹规划方法、系统、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]智能驾驶车辆轨迹规划通过传感器获取周围行车环境信息，在考虑其所处定位信息、道路信息、道路交通状态、障碍物信息、动力学约束等条件下，根据当前车辆位置及状态规划出一条安全、可靠、舒适的行驶轨迹。作为智能驾驶关键技术，轨迹规划的结果直接影响着智能驾驶车辆行驶的路径，对行车安全性、舒适性起着至关重要的作用。目前，经典的轨迹规划算法主要为基于采样的规划算法和基于优化的规划算法。基于采样的规划算法通过在空间内进行大量采样生成候选轨迹簇，进而根据预设的代价函数选择一条最优的候选轨迹作为规划轨迹。基于优化的轨迹算法通过在道路中进行随机采样生成粗略的路径，通过优化的算法选择符合道路约束的最优路径作为规划轨迹。
[0003]在现有技术中，在构建车辆候选行驶轨迹的代价函数时，考虑与障碍物的间距影响时，存在对非直线行驶障碍物的影响判断准确性不够的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种车辆行驶轨迹规划方法、系统、设备及存储介质，能够解决现有技术中在构建车辆候选行驶轨迹的代价函数时，考虑与障碍物的间距影响时，存在对非直线行驶障碍物的影响判断准确性不够的问题。
[0005]为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：
[0006]第一方面，本方案提供一种车辆行驶轨迹规划方法，包括：
>[0007]根据周围车辆预测轨迹和主车候选行驶轨迹，建立基于主车候选行驶轨迹的轨迹平滑性、间隔障碍物距离和间隔参考线距离的代价函数；
[0008]根据各主车候选行驶轨迹的轨迹平滑性、间隔障碍物距离和间隔参考线距离，基于代价函数对各主车候选行驶轨迹评估，确定主车规划行驶轨迹。
[0009]在一些可选的方案中，所述主车候选行驶轨迹代价函数为：
[0010][0011]其中，F
cost
(s)为主车候选行驶轨迹代价函数，s为主车候选行驶轨迹，F
smooth
(s
i
)为主车候选行驶轨迹第i段的轨迹平滑性代价函数，F
obj
(s
i
)为主车候选行驶轨迹第i段的间隔障碍物距离代价函数，F
ref
(s
i
)为主车候选行驶轨迹第i段的间隔参考线距离代价函数，s
i
为主车候选行驶轨迹的第i段，N为主车候选行驶轨迹的段数。
[0012]在一些可选的方案中，主车候选行驶轨迹第i段的轨迹平滑性代价函数为：
[0013][0014]其中，Fs
mooth
(s
i
)为主车候选行驶轨迹第i段的轨迹平滑性代价函数，f
′
(s
i,j
)为主
车候选行驶轨迹第i段中第j个采样点的一阶导数，f
″
(s
i,j
)为主车候选行驶轨迹第i段中第j个采样点的二阶导数，f
″′
(s
i,j
)为主车候选行驶轨迹第i段中第j个采样点的三阶导数，s
i
为主车候选行驶轨迹的第i段，s
i,j
为主车候选行驶轨迹第i段中第j个采样点，M
i
为主车候选行驶轨迹第i段中采样点个数，c1为所述一阶导数绝对值算术和的权重系数，c2为所述二阶导数绝对值算术和的权重系数，c3为所述三阶导数绝对值算术和的权重系数。
[0015]在一些可选的方案中，主车候选行驶轨迹第i段的间隔障碍物距离代价函数为：
[0016]其中，F
obj
(s
i
)为主车候选行驶轨迹第i段的间隔障碍物距离代价函数，F
obj
(s
i,j
)为主车候选行驶轨迹第i段中第j个采样点与周围车辆预测轨迹采样点的间隔障碍物距离代价函数，s
i
为主车候选行驶轨迹的第i段，s
i,j
为主车候选行驶轨迹第i段中第j个采样点，M
i
为主车候选行驶轨迹第i段中采样点个数；
[0017]主车候选行驶轨迹第i段中第j个采样点与周围车辆预测轨迹采样点的间隔障碍物距离代价函数为：
[0018]其中，f(s
i,j
,s
′
k
)为主车候选行驶轨迹第i段中第j个采样点与周围车辆预测轨迹第k个采样点的间隔障碍物距离代价函数，s
′
k
为周围车辆预测轨迹第k个采样点，K为车辆预测轨迹采样点个数。
[0019]在一些可选的方案中，主车候选行驶轨迹第i段中第j个采样点与周围车辆预测轨迹第k个采样点的间隔障碍物距离代价函数为：
[0020][0021]其中，f(s
i,j
,s
′
k
)为主车候选行驶轨迹第i段中第j个采样点与周围车辆预测轨迹第k个采样点的间隔障碍物距离代价函数，s
i,j
为主车候选行驶轨迹第i段中第j个采样点，s
′
k
为周围车辆预测轨迹第k个采样点，d为主车候选行驶轨迹第i段中第j个采样点与周围车辆预测轨迹第k个采样点的距离，r0为最小容忍碰撞距离，r1为主车候选行驶轨迹的安全区域半径，r2为周围车辆预测轨迹的安全区域半径，c4为碰撞系数。
[0022]在一些可选的方案中，主车候选行驶轨迹第i段的间隔参考线距离代价函数为：
[0023]其中，F
ref
(s
i
)为主车候选行驶轨迹第i段的间隔参考线距离代价函数，s
i
为主车候选行驶轨迹的第i段，l
i,j
为主车候选行驶轨迹第i段第j个采样点的间隔参考线距离，M
i
为主车候选行驶轨迹第i段中采样点个数。
[0024]在一些可选的方案中，在基于轨迹平滑性、障碍物距离和参考线距离对车辆行驶轨迹的影响，建立各主车候选行驶轨迹代价函数前，还包括：
[0025]通过感知单元实施获取主车状态信息、周围车辆状态信息和道路环境信息；
[0026]根据周围车辆状态信息和道路环境信息，对周围车辆行为意图进行识别，并生成周围车辆预测轨迹；
[0027]根据主车状态信息和道路环境信息，生成主车候选行驶轨迹。
[0028]第二方面，本方案还提供一种车辆行驶轨迹规划装置，包括：
[0029]代价函数建立模块，其用于根据周围车辆预测轨迹和主车候选行驶轨迹，建立基于主车候选行驶轨迹的轨迹平滑性、间隔障碍物距离和间隔参考线距离的代价函数；
[0030]行驶轨迹确定模块，其用于根据各主车候选行驶轨迹的轨迹平滑性、间隔障碍物距离和间隔参考线距离，基于代价函数对各主车候选行驶轨迹评估，确定主车规划本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆行驶轨迹规划方法，其特征在于，包括：根据周围车辆预测轨迹和主车候选行驶轨迹，建立基于主车候选行驶轨迹的轨迹平滑性、间隔障碍物距离和间隔参考线距离的代价函数；根据各主车候选行驶轨迹的轨迹平滑性、间隔障碍物距离和间隔参考线距离，基于代价函数对各主车候选行驶轨迹评估，确定主车规划行驶轨迹。2.如权利要求1所述的车辆行驶轨迹规划方法，其特征在于，所述主车候选行驶轨迹代价函数为：其中，F
cost
(s)为主车候选行驶轨迹代价函数，s为主车候选行驶轨迹，F
smooth
(s
i
)为主车候选行驶轨迹第i段的轨迹平滑性代价函数，F
obj
(s
i
)为主车候选行驶轨迹第i段的间隔障碍物距离代价函数，F
ref
(s
i
)为主车候选行驶轨迹第i段的间隔参考线距离代价函数，s
i
为主车候选行驶轨迹的第i段，N为主车候选行驶轨迹的段数。3.如权利要求2所述的车辆行驶轨迹规划方法，其特征在于，主车候选行驶轨迹第i段的轨迹平滑性代价函数为：其中，F
smooth
(s
i
)为主车候选行驶轨迹第i段的轨迹平滑性代价函数，f
′
(s
i，j
)为主车候选行驶轨迹第i段中第j个采样点的一阶导数，f
″
(s
i，j
)为主车候选行驶轨迹第i段中第j个采样点的二阶导数，f
″′
(s
i，j
)为主车候选行驶轨迹第i段中第j个采样点的三阶导数，s
i
为主车候选行驶轨迹的第i段，s
i，j
为主车候选行驶轨迹第i段中第j个采样点，M
i
为主车候选行驶轨迹第i段中采样点个数，c1为所述一阶导数绝对值算术和的权重系数，c2为所述二阶导数绝对值算术和的权重系数，c3为所述三阶导数绝对值算术和的权重系数。4.如权利要求2所述的车辆行驶轨迹规划方法，其特征在于，主车候选行驶轨迹第i段的间隔障碍物距离代价函数为：的间隔障碍物距离代价函数为：其中，F
obj
(s
i
)为主车候选行驶轨迹第i段的间隔障碍物距离代价函数，F
obj
(s
i，j
)为主车候选行驶轨迹第i段中第j个采样点与周围车辆预测轨迹采样点的间隔障碍物距离代价函数，s
i
为主车候选行驶轨迹的第i段，s
i，j
为主车候选行驶轨迹第i段中第j个采样点，M
i
为主车候选行驶轨迹第i段中采样点个数；主车候选行驶轨迹第i段中第j个采样点与周围车辆预测轨迹采样点的间隔障碍物距离代价函数为：其中，f(...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔苗苗，王荣荣，付源翼，颜语忻，郝奕，杨月，
申请(专利权)人：东风商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：