路径规划的方法、装置、存储介质及电子设备与流程

    专利2026-06-11  2


    本技术涉及智能驾驶领域,尤其涉及一种路径规划的方法、装置、存储介质及电子设备。


    背景技术:

    1、随着科技的发展,各种各样的车辆层出不穷。其中,拖挂车辆因其具有运输成本低廉、运输量大、装卸货物方便等优点,而被广泛使用。

    2、然而,在进行车辆避障时,也即在进行车辆的路径规划时,由于拖挂车辆的体型较大,且拖挂车辆包括铰接在一起的车头以及挂体两部分,因此如何对拖挂车辆进行路径规划是一个难点问题。

    3、基于此,本技术说明书提供了一种路径规划的方法。


    技术实现思路

    1、本说明书提供一种路径规划的方法、装置、存储介质及电子设备,以至少部分的解决现有技术存在的上述问题。

    2、本说明书采用下述技术方案:

    3、本说明书提供了一种路径规划的方法,所述方法包括:

    4、在拖挂车行驶的道路对应的道路坐标系下,确定当前时刻所述拖挂车的位置以及行驶状态,并确定所述道路中的障碍物的位置;其中,所述行驶状态包括:拖挂车的行驶路径的曲率、拖挂车的速度以及拖挂车的角速度;

    5、基于当前时刻的所述拖挂车的位置以及所述障碍物的位置,确定所述拖挂车在所述道路中的可行驶区域;

    6、在所述可行驶区域内,根据所述拖挂车的行驶状态,在满足所述拖挂车的车头以及挂体之间的相对位姿约束的条件下,确定所述拖挂车在可行驶区域内的可行驶路径;

    7、根据确定出的所述可行驶路径,预测所述拖挂车以所述可行驶路径行驶时的行驶质量;

    8、在满足所述相对位姿约束的条件下,对所述可行驶路径进行优化,得到最终路径;

    9、控制所述拖挂车按所述最终路径行驶。

    10、可选地,确定当前时刻所述拖挂车的位置以及行驶状态,具体包括:

    11、获取当前时刻的拖挂车在笛卡尔坐标系中的位置以及行驶状态;

    12、将所述当前时刻的拖挂车在笛卡尔坐标系中的位置以及行驶状态转换至道路坐标系,得到在拖挂车行驶的道路对应的道路坐标系下,当前时刻的所述拖挂车的位置以及行驶状态。

    13、可选地,所述拖挂车的位置包括:挂体的位置以及车头的位置;

    14、确定所述拖挂车在所述道路中的可行驶区域,具体包括:

    15、基于所述挂体的位置、所述车头的位置以及所述障碍物的位置,确定所述拖挂车在所述道路中的可行驶区域。

    16、可选地,确定所述拖挂车在可行驶区域内的可行驶路径,具体包括:

    17、根据道路坐标系下的运动学模型以及所述拖挂车的行驶状态,在满足所述拖挂车的车头以及挂体之间的相对位姿约束的条件下,确定所述拖挂车在可行驶区域内的可行驶路径。

    18、可选地,所述拖挂车的位置包括车头的位置以及挂体的位置;

    19、所述拖挂车的车头以及挂体之间的相对位姿约束的条件为:根据车头的位置、挂体与车头之间的铰接角以及拖挂车的角速度,确定挂体的位置。

    20、可选地,预测所述拖挂车以所述可行驶路径行驶时的行驶质量,具体包括:

    21、将所述拖挂车以所述可行驶路径行驶时的行驶状态中的拖挂车的行驶路径的曲率、拖挂车的速度以及拖挂车的角速度,输入预设的目标函数,以及将所述拖挂车以所述可行驶路径行驶时的位置输入所述目标函数,得到所述目标函数的输出值;

    22、基于所述输出值,得到所述拖挂车以所述可行驶路径行驶时的行驶质量,其中,所述输出值与所述行驶质量呈负相关。

    23、可选地,对所述可行驶路径进行优化,得到最终路径,具体包括:

    24、迭代执行:根据当前调整策略,调整所述拖挂车的行驶状态,得到当前行驶状态,并确定所述当前行驶状态对应的可行驶路径,作为当前可行驶路径;根据所述当前行驶状态以及预设的目标函数,预测所述拖挂车以所述当前可行驶路径行驶时的行驶质量,得到当前行驶质量;根据所述当前行驶质量与上一次预测得到的行驶质量的大小关系,更新所述当前调整策略,得到下一次调整策略;并,根据所述下一次调整策略调整所述当前行驶状态,直至调整后的行驶状态中的任一状态超出预设阈值为止;

    25、将最终得到的行驶质量中最小的行驶质量对应的行驶路径作为最终路径。

    26、本说明书提供了一种路径规划的装置,包括:

    27、信息确定模块,用于在拖挂车行驶的道路对应的道路坐标系下,确定当前时刻所述拖挂车的位置以及行驶状态,并确定所述道路中的障碍物的位置;其中,所述行驶状态包括:拖挂车的行驶路径的曲率、拖挂车的速度以及拖挂车的角速度;

    28、可行驶区域确定模块,用于基于当前时刻的所述拖挂车的位置以及所述障碍物的位置,确定所述拖挂车在所述道路中的可行驶区域;

    29、可行驶路径确定模块,用于在所述可行驶区域内,根据所述拖挂车的行驶状态,在满足所述拖挂车的车头以及挂体之间的相对位姿约束的条件下,确定所述拖挂车在可行驶区域内的可行驶路径;

    30、预测模块,用于根据确定出的所述可行驶路径,预测所述拖挂车以所述可行驶路径行驶时的行驶质量;

    31、优化模块,用于在满足所述相对位姿约束的条件下,对所述可行驶路径进行优化,得到最终路径;

    32、处理模块,用于控制所述拖挂车按所述最终路径行驶。

    33、可选地,所述信息确定模块具体用于,获取当前时刻的拖挂车在笛卡尔坐标系中的位置以及行驶状态;将所述当前时刻的拖挂车在笛卡尔坐标系中的位置以及行驶状态转换至道路坐标系,得到在拖挂车行驶的道路对应的道路坐标系下,当前时刻的所述拖挂车的位置以及行驶状态。

    34、可选地,所述拖挂车的位置包括:挂体的位置以及车头的位置;

    35、所述可行驶区域确定模块具体用于,基于所述挂体的位置、所述车头的位置以及所述障碍物的位置,确定所述拖挂车在所述道路中的可行驶区域。

    36、可选地,所述可行驶路径确定模块具体用于,根据道路坐标系下的运动学模型以及所述拖挂车的行驶状态,在满足所述拖挂车的车头以及挂体之间的相对位姿约束的条件下,确定所述拖挂车在可行驶区域内的可行驶路径。

    37、可选地,所述拖挂车的位置包括车头的位置以及挂体的位置;

    38、所述拖挂车的车头以及挂体之间的相对位姿约束的条件为:根据车头的位置、挂体与车头之间的铰接角以及拖挂车的角速度,确定挂体的位置。

    39、可选地,所述预测模块具体用于,将所述拖挂车以所述可行驶路径行驶时的行驶状态中的拖挂车的行驶路径的曲率、拖挂车的速度以及拖挂车的角速度,输入预设的目标函数,以及将所述拖挂车以所述可行驶路径行驶时的位置输入所述目标函数,得到所述目标函数的输出值;基于所述输出值,得到所述拖挂车以所述可行驶路径行驶时的行驶质量,其中,所述输出值与所述行驶质量呈负相关。

    40、可选地,所述优化模块具体用于,迭代执行:根据当前调整策略,调整所述拖挂车的行驶状态,得到当前行驶状态,并确定所述当前行驶状态对应的可行驶路径,作为当前可行驶路径;根据所述当前行驶状态以及预设的目标函数,预测所述拖挂车以所述当前可行驶路径行驶时的行驶质量,得到当前行驶质量;根据所述当前行驶质量与上一次预测得到的行驶质量的大小关系,更新所述当前调整策略,得到下一次调整策略;并,根据所述下一次调整策略调整所述当前行驶状态,直至调整后的行驶状态中的任一状态超出预设阈值为止;将最终得到的行驶质量中最小的行驶质量对应的行驶路径作为最终路径。

    41、本说明书提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述路径规划的方法。

    42、本说明书提供了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现上述路径规划的方法。

    43、本说明书采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:

    44、在本说明书提供的路径规划的方法中,可在拖挂车行驶的道路对应的道路坐标系下,确定当前时刻拖挂车的位置以及行驶状态,并确定道路中的障碍物的位置,行驶状态包括:拖挂车的行驶路径的曲率、拖挂车的速度以及拖挂车的角速度。然后基于当前时刻的拖挂车的位置以及障碍物的位置,确定拖挂车在道路中的可行驶区域,并可在可行驶区域内,根据拖挂车的行驶状态,在满足拖挂车的车头以及挂体之间的相对位姿约束的条件下,确定拖挂车在可行驶区域内的可行驶路径。接着根据确定出的可行驶路径,预测拖挂车以可行驶路径行驶时的行驶质量,并在满足相对位姿约束的条件下,对可行驶路径进行优化,得到最终路径。最后基于得到的最终路径,控制拖挂车行驶。

    45、从上述方法中可以看出,本方法基于道路坐标系,在满足拖挂车的车头以及挂体之间的相对位姿约束的条件下,对可行驶路径进行优化,得到最终路径,提高了最终路径的计算速度,降低了计算难度,提高了得到的最终路径的平滑程度以及可行性。


    技术特征:

    1.一种路径规划的方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,确定当前时刻所述拖挂车的位置以及行驶状态,具体包括:

    3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述拖挂车的位置包括:挂体的位置以及车头的位置;

    4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,确定所述拖挂车在可行驶区域内的可行驶路径,具体包括:

    5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述拖挂车的位置包括车头的位置以及挂体的位置;

    6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,预测所述拖挂车以所述可行驶路径行驶时的行驶质量,具体包括:

    7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述可行驶路径进行优化,得到最终路径,具体包括:

    8.一种路径规划的装置,其特征在于,所述装置具体包括:

    9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述权利要求1-7任一所述的方法。

    10.一种电子设备,其特征在于,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现上述权利要求1-7任一所述的方法。


    技术总结
    本说明书公开了一种路径规划的方法、装置、存储介质及电子设备,在道路坐标系下,确定拖挂车的位置以及行驶状态,确定道路中的障碍物的位置。基于拖挂车的位置以及障碍物的位置,确定拖挂车在道路中的可行驶区域,并在可行驶区域内,根据拖挂车的行驶状态,在满足拖挂车的车头以及挂体之间的相对位姿约束的条件下,确定拖挂车在可行驶区域内的可行驶路径。根据确定出的可行驶路径,预测拖挂车以可行驶路径行驶时的行驶质量,在满足相对位姿约束的条件下,对可行驶路径进行优化,得到最终路径,并控制拖挂车行驶。提高了最终路径的计算速度,降低了计算难度,以及提高了得到的最终路径的平滑程度以及可行性。

    技术研发人员:刘豪,叶挺,韦健林,林元则,刘德春,张军城
    受保护的技术使用者:浙江吉利控股集团有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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