一种应用于盘山公路的速度规划方法技术

本发明专利技术公开一种应用于盘山公路的速度规划方法

【技术实现步骤摘要】
一种应用于盘山公路的速度规划方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术涉及速度规划领域，特别是涉及一种应用于盘山公路的速度规划方法
、
系统
、
设备及介质
。

技术介绍

[0002]现有的速度规划往往针对的是城市道路场景，也有部分针对越野场景进行速度规划，但是很少有考虑由于视线遮挡引起的潜在风险
。
而在盘山公路这种特殊环境下，道路往往环绕着山体
。
由于山体的存在，使得行驶在其上的车辆的感知范围受到极大的限制，车辆无法准确感知山体背后的道路是否存在危险，如果不考虑此种危险很可能造成车辆在发现危险后也无法及时停车的问题，从而为车辆及乘员造成巨大危害
。
[0003]因此，如何将这种由于视线遮挡引起的潜在风险纳入速度规划的考虑范围内，对避免由山体遮挡造成的危害具有重要作用
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种应用于盘山公路的速度规划方法
、
系统
、
设备及介质，可使得车辆在视线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种应用于盘山公路的速度规划方法，其特征在于，包括：考虑盘山公路对行驶车辆的视线遮挡所产生的潜在风险，建立可视条件速度约束；在待规划车辆的行驶速度范围内对速度空间进行采样，获得多个速度采样点；拟合待规划车辆在参考路径上的运动模型；根据每个速度采样点的速度与时间的采样值，求解运动模型，为每个速度采样点生成一条速度曲线；删除不满足所述可视条件速度约束和车辆性能限制约束的速度曲线；计算每一条满足所述可视条件速度约束和车辆性能限制约束的速度曲线的使用代价；选出使用代价最小的一条速度曲线，作为最终规划的速度曲线，使待规划车辆按照最终规划的速度曲线在盘山公路上安全行驶
。2.
根据权利要求1所述的应用于盘山公路的速度规划方法，其特征在于，所述可视条件速度约束为： ；其中，
v
表示车辆当前速度，
a
min
表示车辆能达到的最大减速度，
x
vi
表示车辆最大视线范围，｜｜表示绝对值符号
。3.
根据权利要求1所述的应用于盘山公路的速度规划方法，其特征在于，若车辆行驶的区域为正圆，所述可视条件速度约束为：
v ≤ 2
｜
a
min
｜
0.5
[(R+R
r
)2‑
R2]
0.25 ；其中，
v
表示车辆当前速度，
a
min
表示车辆能达到的最大减速度，
R
表示盘山公路内侧圆弧的半径，
R
r
表示盘山公路本车行驶车道的宽度的一半，｜｜表示绝对值符号
。4.
根据权利要求1所述的应用于盘山公路的速度规划方法，其特征在于，在待规划车辆的行驶速度范围内对速度空间进行采样，获得多个速度采样点，具体包括：根据待规划车辆在非紧急时刻的最大加速度和最大减速度，确定速度
‑
时间坐标轴中每个行驶时刻的速度范围；在确定了每个行驶时刻的速度范围的速度
‑
时间坐标轴上每隔预设时间进行一次采样，每次采样的时间戳序列为
[i, i+1, i+2,..., i+7]
；其中，
i
表示第
i
秒，
i >0
；在时间戳序列中的每个时间戳进行采样时，选取时间戳对应的最大速度值
、
最小速度值以及最大速度值和最小速度值之间均匀间隔的4个速度值，在每个时间戳上获得6个速度采样值；将每个时间戳与选取的一个速度采样值构成一个速度采样点，在每个时间戳上获得6个速度采样点，每次采样获得
48
个速度采样点；经过多次采样获得多个速度采样点
。5.
根据权利要求1所述的应用于盘山公路的速度规划方法，其特征在于，所述参考路径上的运动模型为：
s(t)=b
1ij t4+b
2ij t3+b
3ij t2+b
4ij t+b
5ij ；
v(t)=4b
1ij t3+3b
2ij t2+2b
3ij t+b
4ij ；
a(t)=12b
1ij t2+6b
2ij t+2b
3ij ；边界条件为：
s(t0)= b
5ij = s0；
v(t0)= b
4ij = v0；
a(t0)= 2b
3ij = a0；
v(t
ij
)=4b
1ij t
ij3
+3b
2ij t
ij2
+2b
3ij t
ij
+b
4ij = v
ij
；
a(t
ij
)=12b
1ij t
ij2
+6b
2ij t
ij
+2b
3ij = a
ij
；式中，
s(t)、v(t)
和
a(t)
分别表示
t
时刻的纵向位移
、
速度和加速度；
b
1ij
、b
2ij
、b
3ij
、b
4ij
和
b
5ij
分别表示在第
i
秒的第
j
个速度采样点采样所生成的四次多项式的系数；
t0表示初始时刻，定义为0；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂士达，谢雨佳，宋英杰，刘辉，韩立金，郭丛帅，张发旺，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：