【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于自动驾驶出租车路径规划，尤其涉及一种自动驾驶出租车的路径规划方法。
技术介绍
1、传统的出租车服务由司机、乘客和服务平台组成。当乘客有用车需求时，可以通过在网络上登录服务平台输入出行信息预定出租车，或者在城市道路附近扬招可用车辆。司机通过个人经验或者服务平台路径规划信息等寻找合适的路线。
2、虽然传统的出租车服务在一定程度上缓解了交通压力，但是仍存在便捷性不足，需要投入较大的调度成本，如人力成本和时间成本。传统的出租车服务难以满足人们多样化的出行需求，急需一种将有限资源发挥最大效益的新型交通方式，自动驾驶出租车应运而生。自动驾驶出租车将自动驾驶技术与出租车服务相结合，路径规划平台对自动驾驶出租车进行监控并发出派送指令，无需司机便可以自主行驶，相较于传统的出租车服务，使用自动驾驶出租车的人力成本更低，服务效率更高，在未来自动驾驶出租车将成为一种新型的出行方式。
3、对于自动驾驶出租车的路径规划，目前主流的自动驾驶出租车路径规划方法为：当乘客在发送出行请求时，调度平台为乘客路径规划到达时间最短的可用自动驾驶出租车，并选择最短路径到达目的地。现有的出租车路径规划方法与信号灯状态变化没有有效结合，然而，人们对信号灯等待时间忍耐度较低，同时交通信号灯状态对规划出的路径耗时与能耗会产生较大影响。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种自动驾驶出租车的路径规划方法，该方法考虑了信号灯状态，在路径规划时尽量避开红灯，减少停车次数，从而降低自动
2、本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种自动驾驶出租车的路径规划方法，包括以下步骤：
3、步骤s1:自动驾驶出租车路径规划服务系统实时获取路网信息与每辆自动驾驶出租车信息；
4、步骤s2:自动驾驶出租车路径规划服务系统接受乘客发送的服务请求，并搜索能自主接受任务的自动驾驶出租车；
5、步骤s3:预测并对比每辆自动驾驶出租车到达乘客不同导航轨迹的能耗，指派能耗值最低的自动驾驶出租车按照对应路线前往乘客所在地并完成接客任务；
6、步骤s4:自动驾驶出租车完成接客后，自动驾驶出租车路径规划服务系统将起点和终点修改为乘客出发地和目的地，重新计算能耗最低路线，并指派自动驾驶出租车按照能耗最低路线前往目的地。
7、作为上述技术方案的进一步描述：
8、所述的步骤s1中路网信息包括交叉口位置，交叉口信号配时，交叉口编号，各路段长度，各路段中轿车的平均速度；自动驾驶出租车信息包括自动驾驶出租车质量、位置、速度、续航。
9、作为上述技术方案的进一步描述：
10、所述的步骤s2中的服务请求包括出发地，目的地和预设服务时间
11、作为上述技术方案的进一步描述：
12、所述的步骤s2中的自动驾驶出租车路径规划服务系统搜索能自主接受任务的自动驾驶出租车包括以下步骤：
13、(1)自动驾驶出租车路径规划服务系统将搜索范围设置为以乘客发送的服务请求的出发地为圆心，搜索半径为1千米，在该范围搜索能自主接受任务的自动驾驶出租车，并进入步骤(2)
14、(2)若在1分钟内未能搜索到能自主接受任务的自动驾驶出租车，进入步骤(3)，若能搜索到能自主接受任务的自动驾驶出租车，进入步骤(4)；
15、(3)若搜索半径小于5千米，则将搜索半径增加1千米并返回步骤(2)，当搜索半径达到5千米时且搜索时间超过1分钟仍未搜索到能自主接受任务的自动驾驶出租车时，提示乘客该范围未找到符合条件的自动驾驶出租车并停止搜索；
16、(4)若在该范围内能自主接受任务的自动驾驶出租车数量为1，则选择该自动驾驶出租车完成服务任务；若在该范围内有超过1辆能自主接受任务的自动驾驶出租车，记录数量为n。
17、作为上述技术方案的进一步描述：
18、所述的步骤s3中的自动驾驶出租车能耗模型如下：
19、e＝e1+e2 (1)
20、e1为自动驾驶出租车在路段上的能耗，表达式如下：
21、
22、其中，cd表示空气阻力(kg/m3)，s表示车面迎风面积(m2)，v表示车速(m/s)，m为自动驾驶出租车质量，g为重力加速度(m/s2)，η为能量效率，取0.85；
23、e2为自动驾驶出租车在经过交叉口时的能耗，表达式如下：
24、
25、其中，ec表示自动驾驶出租车匀速通过交叉口的能耗，0-tu自动驾驶出租车匀速通过交叉口的时间，为pt(t)表示t时刻自动驾驶出租车克服阻力的能耗，表达式如下：
26、
27、es表示自动驾驶出租车到交叉口信号为红灯时，自动驾驶出租车减速停车，加速通过交叉口的能耗，0-t1为自动驾驶出租车减速停车过程时间，t2-t3为自动驾驶出租车加速通过交叉口过程时间，a1为自动驾驶出租车减速时的加速度，a2为自动驾驶出租车加速通过交叉口的加速度pa为自动驾驶出租车由于加速度产生的能耗，表达式如下：
28、
29、其中，δ为旋转质量换算系数。
30、作为上述技术方案的进一步描述：
31、所述的步骤s3中预测每辆自动驾驶出租车到达乘客不同导航轨迹的能耗包括以下步骤：
32、服务器计算并给出自动驾驶出租车到达乘客的所有可行路径，根据路段平均速度计算每条路径自动驾驶出租车到达各交叉口的时间与各交叉口的信号配时，计算自动驾驶出租车根据到达交叉口时信号灯是否为红灯，若自动驾驶出租车到达交叉口i时信号灯为红灯，记si为1，若自动驾驶出租车不停车通过交叉口i，记si为0；
33、计算自动驾驶出租车经过交叉口能耗目标函数obj1，表达式如下：
34、
35、其中，k为路网中交叉口数量，记路网交叉口编号集合为n，xi表示交叉口i是否在自动驾驶出租车路径中，若在路径中，xi＝1，反之，xi＝0；si表示自动驾驶出租车到达交叉口i是否需要停车，若需要停车，则si＝1，反之，si＝0；esi表示自动驾驶出租车在交叉口停车再加速通过交叉口的能耗，eci表示自动驾驶出租车在交叉口匀速通过的能耗；
36、计算自动驾驶出租车在路段行驶能耗目标函数obj2，表达式如下：
37、
38、其中，xij为0,1变量，表示交叉口i与交叉口j之间的路段是否在路径中，若在路径中，xij＝1，反之，xij＝0；cij为0,1变量，代表交叉口之间的连接关系，0表示交叉口i与j之间不相连，1表示交叉口i与交叉口j之间相连；vij为交叉口i与交叉口j之间的路段上轿车的平均速度；
39、根据目标obj1和目标obj2，构建最小化自动驾驶出租车能耗目标函数：
40、obj＝α1obj1+α2obj2
41、其中，α1和α2分别为预设的优化目标的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自动驾驶出租车的路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种自动驾驶出租车的路径规划方法，其特征在于，所述的步骤S1中路网信息包括交叉口位置，交叉口信号配时，交叉口编号，各路段长度，各路段中轿车的平均速度；自动驾驶出租车信息包括自动驾驶出租车质量、位置、速度、续航。
3.根据权利要求2所述的一种自动驾驶出租车的路径规划方法，其特征在于，所述的步骤S2中的服务请求包括出发地，目的地和预设服务时间。
4.根据权利要求3所述的一种自动驾驶出租车的路径规划方法，其特征在于，所述的步骤S2中的自动驾驶出租车路径规划服务系统搜索能自主接受任务的自动驾驶出租车包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种自动驾驶出租车的路径规划方法，其特征在于，所述的步骤S3中的自动驾驶出租车能耗模型如下：
6.根据权利要求5所述的一种自动驾驶出租车的路径规划方法，其特征在于，所述的步骤S3中预测每辆自动驾驶出租车到达乘客不同导航轨迹的能耗包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种自动驾驶出租车的路径规划
8.根据权利要求7所述的一种自动驾驶出租车的路径规划方法，其特征在于，将符合条件的m辆车能耗目标函数Obj值进行对比存在以下情况：
...【技术特征摘要】
1.一种自动驾驶出租车的路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种自动驾驶出租车的路径规划方法，其特征在于，所述的步骤s1中路网信息包括交叉口位置，交叉口信号配时，交叉口编号，各路段长度，各路段中轿车的平均速度；自动驾驶出租车信息包括自动驾驶出租车质量、位置、速度、续航。
3.根据权利要求2所述的一种自动驾驶出租车的路径规划方法，其特征在于，所述的步骤s2中的服务请求包括出发地，目的地和预设服务时间。
4.根据权利要求3所述的一种自动驾驶出租车的路径规划方法，其特征在于，所述的步骤s2中的自动驾驶出租车路径规划服务系统搜索能自主接受任务的自动驾驶出租车包括以下步骤：
5.根据权利要求4所...
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