一种轨迹规划方法和存储介质技术

本申请提供一种轨迹规划方法和存储介质，轨迹规划方法包括：将当前车辆的行驶环境投影至栅格地图，根据所述行驶环境的道路信息和障碍物信息确定所述栅格地图中每个网格的代价值；获取所述当前车辆的起点位置信息，采样多个预设终点位置信息生成多条预设轨迹，将每条预设轨迹投影至所述栅格地图；基于曲率公式获取每条预设轨迹的弯曲值，获取每条预设轨迹的代价值，将所述代价值和弯曲值相加以获取每条预设轨迹的评价值，根据所述评价值确定当前车辆行驶的最优参考轨迹

【技术实现步骤摘要】
一种轨迹规划方法和存储介质


[0001]本申请涉及路径规划
，具体涉及一种轨迹规划方法和存储介质
。

技术介绍

[0002]自动驾驶领域中的路径规划需要同时考虑车辆横向
(
方向盘控制等
)
和纵向
(
油门
、
刹车踏板控制等
)
的运动，目前常用的路径规划方案是横纵向分开规划然后合一的方案，但此方案的劣势在于横纵向解耦规划时经常遇到两边冲突或者是相互依赖的问题
。
比如在简单的车辆避障应用中，通常需要自动驾驶车辆同时纵向减速和横向避让，但是由于解耦的关系，纵向速度规划需要获得横向的轨迹信息以规划出合理的减速曲线以在合理的位置进行减速或者恢复速度，同理，横向轨迹规划需要获得速度的规划信息以规划出及时的避让轨迹，完成避障
。
所以两者之间存在相互依赖的关系
。
[0003]此外，自动驾驶中的路径规划通常需要大量的基于规则的代码来满足实际需求，但由于实际的道路状况十分复杂，基于规则的方式并不一定能满足要求
。
比如经常会出现过于保守的决策无法完成既定的车辆动作
(
比如变道
)
，或者考虑不周导致有些极端情况没有考虑到而造成潜在的危险
。
而且，大量的规则代码需要很多的人力去维护，过于复杂
。
[0004]前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术
。

技术实现思路

>[0005]为了缓解上述问题，本申请提供一种轨迹规划方法和存储介质
。
[0006]在一方面，本申请提供一种轨迹规划方法，具体地，包括：
[0007]将当前车辆的行驶环境投影至栅格地图，根据所述行驶环境的道路信息和障碍物信息确定所述栅格地图中每个网格的代价值；
[0008]获取所述当前车辆的起点位置信息，在所述行驶环境中采样多个预设终点位置信息，基于多项式曲线原理分别对应每个预设终点位置信息生成多条预设轨迹，将每条预设轨迹投影至所述栅格地图；
[0009]基于曲率公式获取每条预设轨迹的弯曲值，根据每条预设轨迹遍历的网格获取每条预设轨迹的代价值，将所述代价值和弯曲值相加以获取每条预设轨迹的评价值，根据所述评价值确定当前车辆行驶的最优参考轨迹
。
[0010]可选地，所述将当前车辆的行驶环境投影至栅格地图，根据所述行驶环境的道路信息和障碍物信息确定所述栅格地图中每个网格的代价值的步骤包括：
[0011]根据所述当前车辆的感知信息
、
定位信息和地图信息获取所述行驶环境的道路信息和障碍物信息
。
[0012]可选地，所述将当前车辆的行驶环境投影至栅格地图，根据所述行驶环境的道路信息和障碍物信息确定所述栅格地图中每个网格的代价值的步骤包括：
[0013]获取每个网格与所述道路信息中车道中心线的第一距离，根据所述第一距离确定每个网格的第一代价值；
[0014]获取每个网格与所述障碍物信息中目标障碍物的第二距离，根据所述第二距离确定每个网格的第二代价值；
[0015]将所述第一代价值和第二代价值相加以获得每个网格的代价值
。
[0016]可选地，所述获取每个网格与所述障碍物信息中目标障碍物的第二距离，根据所述第二距离确定每个网格的第二代价值的步骤包括：
[0017]获取所述目标障碍物的实时位置，根据所述实时位置获取每个网格在对应时间点与所述目标障碍物的第二距离；
[0018]当所述第二距离不大于零时，确定第二代价值为第一预设值；
[0019]当所述第二距离大于零且不大于第一阈值时，确定第二代价值为第二预设值；
[0020]当所述第二距离大于所述第一阈值且不大于第二阈值时，确定第二代价值为第三预设值；
[0021]当所述第二距离大于所述第二阈值时，确定第二代价值为第四预设值
。
[0022]可选地，所述获取所述当前车辆的起点位置信息，在所述行驶环境中采样多个预设终点位置信息，基于多项式曲线原理分别对应每个预设终点位置信息生成多条预设轨迹，将每条预设轨迹投影至所述栅格地图的步骤包括：
[0023]基于多项式曲线原理建立关于时间和位置的轨迹表达式，对所述轨迹表达式进行一次求导获取关于时间和速度的速度表达式，对所述轨迹表达式进行二次求导获取关于时间和加速度的加速度表达式；
[0024]将所述起点位置信息中横向上的第一横坐标值
、
第一横向速度和第一横向加速度，和所述每个预设终点位置信息中横向上的第二横坐标值
、
第二横向速度和第二横向加速度代入所述轨迹表达式
、
速度表示式和加速度表达式以获取每条预设轨迹的横向轨迹表达式；
[0025]将所述起点位置信息中纵向上的第一纵坐标值
、
第一纵向速度和第一纵向加速度，和所述每个预设终点位置信息中纵向上的第二纵坐标值
、
第二纵向速度和第二纵向加速度代入所述轨迹表达式
、
速度表示式和加速度表达式以获取每条预设轨迹的纵向轨迹表达式
。
[0026]可选地，所述轨迹表达式为：
[0027]P(t)
＝
a0+a1*t+a2*t2+a3*t3+a4*t4+a5*t5；
[0028]所述速度表达式为：
V(t)
＝
a1+2a2*t+3a3*t2+4a4*t3+5a5*t4；
[0029]所述加速度表达式为：
A(t)
＝
2a2+6a3*t+12a4*t2+20a5*t3；
[0030]其中，
a0、a1、a2、a3、a4和
a5为轨迹系数，
t
为时间点，
P
为轨迹位置，
V
为速度，
A
加速度
。
[0031]可选地，所述获取横向轨迹表达式；或，获取纵向轨迹表达式的步骤包括：
[0032]基于矩阵公式获取所述轨迹系数，根据所述轨迹系数获取横向轨迹表达式，或，纵向轨迹表达式；
[0033]所述矩阵公式为：
[0034][0035]其中，
T1为起点时间点，
T2为终点时间点；
P1为第一横坐标值，
P2为第二横坐标值，
V1第一横向速度，
V2为第二横向速度，
A1为第一横向加速度，
A2为第二横向加速度，
a0、a1、a2、a3、a4和
a5为横向轨迹表达式对应的轨迹系数；或，
P1为第一纵坐标值，
P2为第二纵坐标值，
V1为第一纵向速度，
V2为第二纵向速度，
A1为第一纵向加速度，
A2为第二纵向加速度，
a0、a1、a2、a3、a4和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种轨迹规划方法，其特征在于，包括：将当前车辆的行驶环境投影至栅格地图，根据所述行驶环境的道路信息和障碍物信息确定所述栅格地图中每个网格的代价值；获取所述当前车辆的起点位置信息，在所述行驶环境中采样多个预设终点位置信息，基于多项式曲线原理分别对应每个预设终点位置信息生成多条预设轨迹，将每条预设轨迹投影至所述栅格地图；基于曲率公式获取每条预设轨迹的弯曲值，根据每条预设轨迹遍历的网格获取每条预设轨迹的代价值，将所述代价值和弯曲值相加以获取每条预设轨迹的评价值，根据所述评价值确定当前车辆行驶的最优参考轨迹
。2.
如权利要求1所述的轨迹规划方法，其特征在于，所述将当前车辆的行驶环境投影至栅格地图，根据所述行驶环境的道路信息和障碍物信息确定所述栅格地图中每个网格的代价值的步骤包括：根据所述当前车辆的感知信息
、
定位信息和地图信息获取所述行驶环境的道路信息和障碍物信息
。3.
如权利要求1所述的轨迹规划方法，其特征在于，所述将当前车辆的行驶环境投影至栅格地图，根据所述行驶环境的道路信息和障碍物信息确定所述栅格地图中每个网格的代价值的步骤包括：获取每个网格与所述道路信息中车道中心线的第一距离，根据所述第一距离确定每个网格的第一代价值；获取每个网格与所述障碍物信息中目标障碍物的第二距离，根据所述第二距离确定每个网格的第二代价值；将所述第一代价值和第二代价值相加以获得每个网格的代价值
。4.
如权利要求3所述的轨迹规划方法，其特征在于，所述获取每个网格与所述障碍物信息中目标障碍物的第二距离，根据所述第二距离确定每个网格的第二代价值的步骤包括：获取所述目标障碍物的实时位置，根据所述实时位置获取每个网格在对应时间点与所述目标障碍物的第二距离；当所述第二距离不大于零时，确定第二代价值为第一预设值；当所述第二距离大于零且不大于第一阈值时，确定第二代价值为第二预设值；当所述第二距离大于所述第一阈值且不大于第二阈值时，确定第二代价值为第三预设值；当所述第二距离大于所述第二阈值时，确定第二代价值为第四预设值
。5.
如权利要求1所述的轨迹规划方法，其特征在于，所述获取所述当前车辆的起点位置信息，在所述行驶环境中采样多个预设终点位置信息，基于多项式曲线原理分别对应每个预设终点位置信息生成多条预设轨迹，将每条预设轨迹投影至所述栅格地图的步骤包括：基于多项式曲线原理建立关于时间和位置的轨迹表达式，对所述轨迹表达式进行一次求导获取关于时间和速度的速度表达式，对所述轨迹表达式进行二次求导获取关于时间和加速度的加速度表达式；将所述起点位置信息中横向上的第一横坐标值
、
第一横向速度和第一横向加速度，和所述每个预设终点位置信息中横向上的第二横坐标值
、
第二横向速度和第二横向加速度代
入所述轨迹表达式
、
速度表示式和加速度表达式以获取每条预设轨迹的横向轨迹表达式；将所述起点位置信息中纵向上的第一纵坐标值
、
第一纵向速度和第一纵向加速度，和所述每个预设终点位置信息中纵向上的第二纵坐标值
、
第二纵向速度和...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕灏，
申请(专利权)人：宁波路特斯机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：