基于路侧设备的行驶规划方法、装置、路侧设备和存储介质与流程

本发明涉及交通技术领域，尤其涉及一种基于路侧设备的行驶规划方法、装置、路侧设备和存储介质。

背景技术：

目前，车路协同系统主要采用车对外界的信息交换(vehicletoeverythingv2x)技术。车辆在自动驾驶模式下，需要依赖云端对实时交通信息进行分析，并传输给车辆，由车辆自动选择路况最佳的行驶路线。现实世界中，交通路况非常复杂和多变，这种方式要求车辆或云端都要基于实时路况、道路信息、行人信息等一系列交通信息，进行处理和运算。这种大数据运算和庞大的数据传输受网络限制，将会造成信息延时，不能够使车辆实时响应。并且，当网络发生故障时，整个系统都将瘫痪。因此，目前这种方式仅能用来安全预警和提示。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种基于路侧设备的行驶规划方法、装置、路侧设备和存储介质，以解决现有技术中的一个或多个技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于路侧设备的行驶规划方法，包括：

根据目标车辆的车辆信息，为所述目标车辆确定预选路径，所述目标车辆为所述路侧设备通讯范围内的车辆；

根据各传感器的感知数据，获取与所述预选路径对应的障碍物信息，并根据所述预选路径和所述障碍物信息，为所述目标车辆生成动态地图；

根据所述动态动图，为所述目标车辆进行路径规划和速度规划，以生成规划轨迹信息；

根据所述规划轨迹信息确定所述目标车辆的目标轨迹信息。

在一种实施方式中，根据所述规划轨迹信息确定所述目标车辆的目标轨迹信息，包括：

判断与所述规划轨迹信息对应的规划路径是否被占用，并生成占用结果；

根据所述占用结果和所述规划轨迹信息，确定所述目标轨迹信息。

在一种实施方式中，根据所述占用结果和所述规划轨迹信息，确定所述目标轨迹信息，包括：

在所述规划路径未被占用的情况下，将所述规划轨迹信息确定所述目标轨迹信息；

在所述规划路径被占用的情况下，重新确定所述预选路径。

在一种实施方式中，根据各传感器的感知数据，获取与所述预选路径对应的障碍物信息，并根据所述预选路径和所述障碍物信息，为所述目标车辆生成动态地图，包括：

获取所述预选路径在地图上的轨迹；

从所述感知数据中提取位于所述轨迹上的障碍物的信息，得到所述障碍物信息；

将所述障碍物信息添加至所述轨迹上，生成所述动态地图。

在一种实施方式中，从所述感知数据中提取位于所述轨迹上的所述障碍物信息，包括：

根据所述轨迹的时间信息，判断所述轨迹是否有效；

在所述轨迹有效的情况下，从所述感知数据中提取位于所述轨迹上的所述障碍物信息。

在一种实施方式中，根据所述动态动图，为所述目标车辆进行路径规划和速度规划，以生成规划轨迹信息，包括：

根据所述动态地图的时间信息，判断所述动态地图是否有效；

在所述动态地图有效的情况下，根据所述动态动图，为所述目标车辆进行路径规划和速度规划，以生成所述规划轨迹信息。

第二方面，本发明实施例提供一种基于路侧设备的行驶规划装置，包括：

路径管理模块，用于根据目标车辆的车辆信息，为所述目标车辆确定预选路径，所述目标车辆为所述路侧设备通讯范围内的车辆；

感知融合模块，用于根据各传感器的感知数据，获取与所述预选路径对应的障碍物信息，并根据所述预选路径和所述障碍物信息，为所述目标车辆生成动态地图；

路径规划模块，用于根据所述动态动图，为所述目标车辆进行路径规划和速度规划，以生成规划轨迹信息；

所述路径管理模块还用于在收到规划轨迹信息的情况下，根据所述规划轨迹信息确定所述目标车辆的目标轨迹信息。

在一种实施方式中，所述路径管理模块包括：

第一确定子模块，用于根据所述车辆信息，为所述目标车辆确定预选路径；

第一判断子模块，用于判断与所述规划轨迹信息对应的规划路径是否被占用，并生成占用结果；

第二确定子模块，用于根据所述占用结果和所述规划轨迹信息，确定所述目标轨迹信息。

在一种实施方式中，所述第二确定子模块还用于在所述规划路径未被占用的情况下，将所述规划轨迹信息确定所述目标轨迹信息；以及在所述规划路径被占用的情况下，触发所述第一确定子模块重新确定所述预选路径。

在一种实施方式中，所述路径规划装置还包括：

地图模块，用于获取所述预选路径对应的预选路径在地图上的轨迹；

所述感知融合模块包括：

提取子模块，用于从所述感知数据中提取位于所述轨迹上的障碍物的信息，得到所述障碍物信息；

生成子模块，用于将所述障碍物信息添加至所述轨迹上，生成所述动态地图。

在一种实施方式中，所述感知融合模块还包括：

第二判断子模块，用于根据所述轨迹的时间信息，判断所述轨迹是否有效；

所述提取子模块用于在所述轨迹有效的情况下，从所述感知数据中提取位于所述轨迹上的所述障碍物信息。

在一种实施方式中，所述路径规划模块包括：

判断子模块，用于在收到所述动态地图的情况下，根据所述动态地图的时间信息，判断所述动态地图是否有效；

规划子模块，用于在所述动态地图有效的情况下，根据所述动态动图，为所述目标车辆进行路径规划和速度规划，以生成所述规划轨迹信息。

第三方面，本发明实施例提供了一种路侧设备，所述路侧设备的功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

在一个可能的设计中，所述路侧设备的结构中包括处理器和存储器，所述存储器用于存储支持所述设备执行上述基于路侧设备的行驶规划方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。所述路侧设备还可以包括通信接口，用于与其他装置或通信网络通信。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，用于存储路侧设备所用的计算机软件指令，其包括用于执行上述基于路侧设备的行驶规划方法所涉及的程序。

上述技术方案基于路侧设备对可以对通讯范围内的多个目标车辆进行路径规划和速度规划，并在规划过程中，考虑行人等障碍物信息，并添加至动态地图中，从而可以实现目标车辆的自动驾驶或为目标车辆的驾驶员提供驾驶决策服务。由于路侧设备的通讯范围具有区域性，因此路侧设备需要处理的数据和传输数据相比云端都要小的多，且路侧设备与车辆之间采用通讯方式进行信息交互，而不会受到网路限制。因此，本发明实施例的方法可以提高规划速度和规划数据的传输速度，进而提高车辆对实时路况的响应速度。另外，一旦路侧设备出现故障，仅会影响故障路侧设备通讯范围内的车辆行驶，而不会影响系统内其他区域内的车辆行驶。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本发明公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本发明范围的限制。

图1示出根据本发明实施例的基于路侧设备的行驶规划方法的流程图。

图2示出根据本实施例的一种实施方式中的基于路侧设备的行驶规划方法的流程图。

图3示出根据本实施例的另一种实施方式中的基于路侧设备的行驶规划方法的流程图。

图4示出根据本发明实施例的基于路侧设备的行驶规划装置的结构框图。

图5示出根据本发明实施例的一种实施方式中的基于路侧设备的行驶规划装置的结构框图。

图6示出根据本发明实施例的一种实施方式中的基于路侧设备的行驶规划装置的结构框图。

图7示出根据本发明实施例的路侧设备的结构框图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

图1示出根据本发明实施例的基于路侧设备的行驶规划方法的流程图。如图1所示，该方法可以包括：

步骤s101、根据目标车辆的车辆信息，为所述目标车辆确定预选路径，所述目标车辆为所述路侧设备通讯范围内的车辆。

本发明实施例中，目标车辆可以为自动驾驶车辆，也可以为由驾驶员操控的非自动驾驶车辆。在一个示例中，目标车辆可以为车载单元(onboardunit，obu)。

路侧设备(roadsideunit，rsu)可以安装于车道侧面。当目标车辆进入路侧设备的通讯范围内时，路侧设备可以与目标车辆通讯，进而接收目标车辆的车辆信息。其中，车辆信息可以包括身份标识号(identity，id)、行驶目标(如行驶方向、目的地、前方路口的转向等)、车辆位置信息、车辆状态信息(如当前加速度和当前速度等)等中的至少一项。

在一个示例中，路侧设备可以接收通讯范围内的多个目标车辆的车辆信息和目标轨迹信息，并存储至车辆信息表，从而获得通讯范围内的每个目标车辆的行驶状况。其中，目标轨迹信息可以包括目标路径，即目标车辆在未来一段时间内的位置轨迹；目标轨迹信息还可以包括目标速度轨迹，即目标车辆在未来一段时间的速度轨迹。路侧设备通过查询车辆信息表，为目标车辆确定一条或多条预选路径。其中，预选路径可以为空闲路径，例如在查询时间段，未被占用的路径。其中，占用可以理解为所查询的路径作为其他车辆的目标路径，被添加至其他车辆的目标轨迹信息中。

步骤s102、根据各传感器的感知数据，获取与所述预选路径对应的障碍物信息，并根据所述预选路径和所述障碍物信息，为所述目标车辆生成动态地图。

其中，传感器可以为摄像头、雷达等。感知数据可以为摄像头的视频或图像，也可以为雷达点云数据。障碍物信息可以为传感器对车辆、行人、建筑物等的感知数据。

在一种实施方式中，如图2所示，在步骤s102中可以包括：

步骤s201、获取所述预选路径在地图上的轨迹；

步骤s202、从所述感知数据中提取位于所述轨迹上的障碍物的信息，得到所述障碍物信息；

步骤s203、将所述障碍物信息添加至所述轨迹上，生成所述动态地图。

其中，地图可以为高精度地图。在一个示例中，预选路径可以由路侧设备的路径管理模块生成，预选路径在地图上的轨迹可以由路侧设备的地图模块生成，动态地图可以由路侧设备的感知融合模块生成。

地图模块在接收到路径管理模块发送的包括预选路径的信息之后，进行消息时效性判断。如果该消息在有效时间内，则查询高精度地图，获取预选路径在高精度地图上的轨迹。如果该信息未在有效时间内，则丢弃该消息，并记录异常。

感知融合模块在接收到地图模块发送的轨迹之后，进行消息时效性判断。例如：根据轨迹的时间信息，判断轨迹是否在有效时间内。如果在有效时间内，则从感知数据中提取位于轨迹上的障碍物的信息，作为障碍物信息，并将障碍物信息添加至轨迹上，生成动态地图。如果未在有效时间内，则丢弃该轨迹，并记录异常。

在一个示例中，可以将传感器的感知数据进行镜像至高精度地图上，并根据感知数据确定位于预选路径上的障碍物，并将障碍物添加至轨迹上，从而生成动态地图。

如图1所示，本发明实施例的方法还包括：

步骤s103、根据所述动态动图，为所述目标车辆进行路径规划和速度规划，以生成规划轨迹信息。

在一个示例中，规划轨迹信息可以有路侧设备的路径规划模块生成。路径规划模块在收到动态地图后，进行消息失效性判断。例如：根据动态地图的时间信息，判断动态地图是否在有效时间内。如果在有效时间内，则根据动态地图和车辆信息，为目标车辆进行路径规划和速度规划，以生成规划轨迹信息。如果未在有效时间内，则丢弃该动态地图，并记录异常。

其中，规划轨迹信息包括规划路径和规划速度轨迹。规划路径可以包括某一时间范围内目标车辆的位置轨迹，规划速度轨迹可以包括某一时间范围目标车辆的速度轨迹。例如：预选路径可以为较大范围内的多条车道。路径规划模块可以基于规划策略，从多条车道中选择一条或多条，并结合目标车辆的车辆信息，如车辆位置信息、车辆状态信息等，进行小范围内的路径规划和速度规划，以得到更精确和细粒度的规划轨迹信息。

步骤s104、根据所述规划轨迹信息确定所述目标车辆的目标轨迹信息。

在一种实施方式中，如图3所示，在步骤s103中可以包括：

步骤s301、判断与所述规划轨迹信息对应的规划路径是否被占用，并生成占用结果；

步骤s302、根据所述占用结果和所述规划轨迹信息，确定所述目标轨迹信息。

也就是说，可以基于规划轨迹是否被占用，确定是否将规划轨迹信息作为目标车辆的目标轨迹信息。

进一步地，在步骤s302中可以包括：在所述规划路径未被占用的情况下，将所述规划轨迹信息确定所述目标轨迹信息；在所述规划路径被占用的情况下，重新确定所述预选路径。

在一个示例中，路侧设备可以根据规划轨迹信息，查询车辆信息表，以确定与规划轨迹信息对应的规划路径是否被占用，并生成占用结果。在规划路径未被占用的情况下，将规划轨迹信息确定为目标车辆的目标轨迹信息。在规划路径被占用的情况下，重新确定预选路径，进而重新确定规划轨迹信息和目标轨迹信息。

在一个示例中，本发明实施例的障碍物为行人。路侧设备为目标车辆空闲路径查询，使目标车辆获得路径a。当有行人通过道路时，行人信息为被更新到动态地图中。路侧设备根据动态地图进行路径规划和速度规划，以使目标车辆在靠近行人处停车让行或减速让行。

本发明实施例的基于路侧设备的行驶规划方法，基于路侧设备对目标车辆进行路径规划和速度规划，并在规划过程中，考虑行人等障碍物信息，并添加至动态地图中，从而可以实现目标车辆的自动驾驶或为目标车辆的驾驶员提供驾驶决策服务。

图4示出根据本发明实施例的基于路侧设备的行驶规划装置的结构框图。如图4所示，该装置可以包括：

路径管理模块401，用于根据目标车辆的车辆信息，为所述目标车辆确定预选路径，所述目标车辆为所述路侧设备通讯范围内的车辆；

感知融合模块402，用于根据各传感器的感知数据，获取与所述预选路径对应的障碍物信息，并根据所述预选路径和所述障碍物信息，为所述目标车辆生成动态地图；

路径规划模块403，用于根据所述动态动图，为所述目标车辆进行路径规划和速度规划，以生成规划轨迹信息；

路径管理模块401还用于在收到规划轨迹信息的情况下，根据所述规划轨迹信息确定所述目标车辆的目标轨迹信息。

在一种实施方式中，如图5所示，路径管理模块401包括：

第一确定子模块501，用于根据所述车辆信息，为所述目标车辆确定预选路径；

第一判断子模块502，用于判断与所述规划轨迹信息对应的规划路径是否被占用，并生成占用结果；

第二确定子模块503，用于根据所述占用结果和所述规划轨迹信息，确定所述目标轨迹信息。

在一种实施方式中，第二确定子模块503还用于在所述规划路径未被占用的情况下，将所述规划轨迹信息确定所述目标轨迹信息；以及在所述规划路径被占用的情况下，触发所述第一确定子模块重新确定所述预选路径。

在一种实施方式中，如图6所示，所述路径规划装置还可以包括：

地图模块601，用于获取所述预选路径对应的预选路径在地图上的轨迹；

感知融合模块402可以包括：

提取子模块602，用于从所述感知数据中提取位于所述轨迹上的障碍物的信息，得到所述障碍物信息；

生成子模块603，用于将所述障碍物信息添加至所述轨迹上，生成所述动态地图。

在一种实施方式中，如图6所示，感知融合模块402还可以包括：

第二判断子模块604，用于根据所述轨迹的时间信息，判断所述轨迹是否有效；

提取子模块602还用于在所述轨迹有效的情况下，从所述感知数据中提取位于所述轨迹上的所述障碍物信息。

在一种实施方式中，路径规划模块403可以包括：

判断子模块，用于在收到所述动态地图的情况下，根据所述动态地图的时间信息，判断所述动态地图是否有效；

规划子模块，用于在所述动态地图有效的情况下，根据所述动态动图，为所述目标车辆进行路径规划和速度规划，以生成所述规划轨迹信息。

本发明实施例各装置中的各模块的功能可以参见上述方法中的对应描述，在此不再赘述。

图7示出根据本发明实施例的路侧设备的结构框图。如图7所示，该设备可以包括：存储器701和处理器702，存储器701内存储有可在处理器702上运行的计算机程序。所述处理器702执行所述计算机程序时实现上述实施例中的基于路侧设备的行驶规划方法。所述存储器701和处理器702的数量可以为一个或多个。

该设备还可以包括：

通信接口703，用于与外界设备进行通信，进行数据交互传输。

存储器701可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)，例如至少一个磁盘存储器。

如果存储器701、处理器702和通信接口703独立实现，则存储器701、处理器702和通信接口703可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。所述总线可以是工业标准体系结构(isa，industrystandardarchitecture)总线、外部设备互连(pci，peripheralcomponentinterconnect)总线或扩展工业标准体系结构(eisa，extendedindustrystandardarchitecture)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图7中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

可选的，在具体实现上，如果存储器701、处理器702及通信接口703集成在一块芯片上，则存储器701、处理器702及通信接口703可以通过内部接口完成相互间的通信。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述实施例中任一所述的方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或装置(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或装置取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或装置而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或装置或结合这些指令执行系统、装置或装置而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)，可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式只读存储器(cdrom)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。