【技术实现步骤摘要】
一种基于顶点风险评估的车辆分段路径规划方法
[0001]本专利技术属于车辆路径规划领域，涉及一种自动驾驶车辆路径规划方法。
技术介绍
[0002]近年来,智能汽车的安全、高效驾驶已经成为汽车产业未来的发展趋势，利用道路交通信息和车辆状态信息提升交通运输的安全性、改善汽车的出行效率和智能化水平的自动驾驶技术受到极大关注。自动驾驶车辆需要完成的任务主要包括环境感知和定位、决策制定与路径规划、运动控制。
[0003]作为自动驾驶车辆的核心功能模块之一，路径规划在上层感知和下层控制之间发挥着桥梁作用，具有极其重要的意义。结合全局路径和周围环境信息规划出的局部路径对驾驶质量有很大的影响。路径规划的目的是为自动驾驶车辆生成更安全、更舒适且符合驾乘人员期望的路径。
[0004]目前，现有技术已经对自动驾驶局部路径规划技术从不同的角度开展了研究，针对路径规划方法主要有以下几类：基于图搜索的方法、离散优化方法、人工势场方法和曲线插值方法等。例如，公开号为CN113029151B的中国专利技术，《一种智能车辆路径规划方法》，公开...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于顶点风险评估的车辆分段路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、实时获取主车信息、障碍车辆信息和道路信息；根据所述主车信息、障碍车辆信息和道路信息，计算候选中转点航向角集和候选中转点集；所述主车信息包括主车几何信息、主车运动信息和碰撞点信息；所述障碍车辆信息包括障碍车辆运动信息和障碍车辆几何信息；所述道路信息包括主车所在车道、障碍车辆所在车道、车道数、车道宽度和车道中心线位置；S2、根据所述障碍车辆信息和所述自车信息，建立针对顶点的总风险势场分布描述函数；S3、根据车辆当前位姿和候选中转点集，建立四次多项式系数求解矩阵，得到第一段候选路径集针对中的每条路径，依次判断主车顶点与障碍车包络框是否有重叠，以及主车顶点是否超出道路边界，若任意一项判断结果为是，则将中相应路径删除，得到第一段候选路径集以第一段路径的平均曲率和平均势场值为属性参数，采用TOPSIS方法从第一段候选路径集中计算得到第一段最优路径，同时从候选中转点集中取出相应的最优中转点；S4、根据最优中转点和所述障碍车辆信息，采用沿道路方向等间隔遍历的方式在目标车道中心线上搜索可行的候选终点集，并建立五次多项式系数求解矩阵，得到第二段候选路径集针对中的每条路径，判断主车顶点是否超出道路边界，若结果为是，则将中相应路径删除，得到第二段候选路径集以第二段路径的峰值曲率和路径长度为属性参数，采用TOPSIS方法从第二段候选路径集中计算得到第二段最优路径，同时从候选终点集中取出相应的最优终点；S5、组合所述第一段最优路径和所述第二段最优路径，得到本次规划的最优路径。2.根据权利要求1所述的一种基于顶点风险评估的车辆分段路径规划方法，其特征在于：在所述S1中，所述碰撞信息包括碰撞点P0；当障碍车辆静止时，P0的坐标为：其中，(x
obs
,y
obs
)为前方障碍车辆的质心坐标，l
r_obs
为障碍车的质心距离车后方的距离，W
obs
为障碍车的宽度，P0为自车转向避撞过程中最大概率发生碰撞一侧的后方顶点，γ为P0与前方障碍车辆最大概率发生碰撞一侧的后方顶点在纵轴方向的距离；当障碍车辆运动时，P0的坐标为：其中，v
obs
为前方障碍车的速度，为保证碰撞安全的系数，x
ini
为主车质心的横轴坐标，l
f
为主车的质心距离车前方的距离，v
e
为主车在规划路径时刻的速度。
3.根据权利要求2所述的一种基于顶点风险评估的车辆分段路径规划方法，其特征在于：在所述S1中，候选中转点的航向角位于之间，且同时满足和以为步长，则候选中转点航向角集为：根据候选中转点航向角集和碰撞点P0计算候选中转点集为：其中，P
mid_set
为候选中转点集，即在碰撞点P0下候选中转点航向角集对应的主车质心坐标集，l
r
为主车的质心距离车后方的距离，W
e
为主车宽度。4.根据权利要求1所述的一种基于顶点风险评估的车辆分段路径规划方法，其特征在于：在所述S2中，总风险势场分布描述函数P
total
的计算方法为：P
total
＝P
road
+P
obs
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)其中，P
road
表示道路风险势场，P
obs
...
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