一种车辆换道轨迹规划方法、装置、设备及介质与流程

本发明涉及车辆驾驶，尤其涉及一种车辆换道轨迹规划方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、随着自动驾驶技术的发展，车辆轨迹规划成为其中重要的一环。目前，比较主流的轨迹规划算法包括图谱法、人工势场法、神经网络算法、遗传算法、粒子群算法、多项式曲线拟合算法等。其中，多项式曲线拟合算法具有较强的实时性，对控制器芯片算力要求较低，且能够通过施加约束的方法解决不同换道需求下的轨迹规划问题，因而应用广泛。

2、然而，现有针对基于多项式曲线的轨迹规划算法的研究，没有在自动驾驶技术的轨迹规划层面考虑到车辆换道过程中的横向稳定性需求，进而可能导致车辆在换道过程中发生横摆失稳，从而引发安全问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种车辆换道轨迹规划方法、装置、设备及介质，能够基于边界约束条件和横向稳定性约束条件实现车辆换道轨迹规划，在确保车辆换道准确性的同时提高了车辆换道的安全性。

2、根据本发明的一方面，提供了一种车辆换道轨迹规划方法，所述方法包括：

3、获取目标车辆的参考换道轨迹方程；其中，所述参考换道轨迹方程用于表征所述目标车辆的横向位移与纵向位移之间的函数关系；

4、确定所述参考换道轨迹方程的第一约束条件，根据所述第一约束条件对所述参考换道轨迹方程进行参数求解得到所述目标车辆的候选换道轨迹方程；其中，所述第一约束条件为所述目标车辆在换道起止位置的边界约束条件；

5、确定所述候选换道轨迹方程的第二约束条件，根据所述第二约束条件对所述候选换道轨迹方程进行参数求解得到所述目标车辆的目标换道轨迹方程；其中，所述第二约束条件为所述目标车辆在换道过程中的横向稳定性约束条件。

6、根据本发明的另一方面，提供了一种车辆换道轨迹规划装置，包括：

7、参考换道轨迹方程获取模块，用于获取目标车辆的参考换道轨迹方程；其中，所述参考换道轨迹方程用于表征所述目标车辆的横向位移与纵向位移之间的函数关系；

8、候选换道轨迹方程确定模块，用于确定所述参考换道轨迹方程的第一约束条件，根据所述第一约束条件对所述参考换道轨迹方程进行参数求解得到所述目标车辆的候选换道轨迹方程；其中，所述第一约束条件为所述目标车辆在换道起止位置的边界约束条件；

9、目标换道轨迹方程确定模块，用于确定所述候选换道轨迹方程的第二约束条件，根据所述第二约束条件对所述候选换道轨迹方程进行参数求解得到所述目标车辆的目标换道轨迹方程；其中，所述第二约束条件为所述目标车辆在换道过程中的横向稳定性约束条件。

10、根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

11、至少一个处理器；以及

12、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

13、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的车辆换道轨迹规划方法。

14、根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的车辆换道轨迹规划方法。

15、本发明实施例的技术方案，获取目标车辆的参考换道轨迹方程；其中，参考换道轨迹方程用于表征目标车辆的横向位移与纵向位移之间的函数关系；确定参考换道轨迹方程的第一约束条件，根据第一约束条件对参考换道轨迹方程进行参数求解得到目标车辆的候选换道轨迹方程；其中，第一约束条件为目标车辆在换道起止位置的边界约束条件；确定候选换道轨迹方程的第二约束条件，根据第二约束条件对候选换道轨迹方程进行参数求解得到目标车辆的目标换道轨迹方程；其中，第二约束条件为目标车辆在换道过程中的横向稳定性约束条件。本技术方案，能够基于边界约束条件和横向稳定性约束条件实现车辆换道轨迹规划，在确保车辆换道准确性的同时提高了车辆换道的安全性。

16、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种车辆换道轨迹规划方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一约束条件包括位移约束条件、航向角约束条件和第一横向加速度约束条件；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二约束条件包括质心侧偏角约束条件；

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二约束条件还包括第二横向加速度约束条件；

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述第二约束条件对所述候选换道轨迹方程进行参数求解得到所述目标车辆的目标换道轨迹方程，包括：

6.一种车辆换道轨迹规划装置，其特征在于，所述装置包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一约束条件包括位移约束条件、航向角约束条件和第一横向加速度约束条件；

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二约束条件包括质心侧偏角约束条件；

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二约束条件还包括第二横向加速度约束条件；

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述目标换道轨迹方程确定模块，还用于：

11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的车辆换道轨迹规划方法。

技术总结
本发明实施例公开了一种车辆换道轨迹规划方法、装置、设备及介质。其中，该方法包括：获取目标车辆的参考换道轨迹方程；确定参考换道轨迹方程的第一约束条件，根据第一约束条件对参考换道轨迹方程进行参数求解得到目标车辆的候选换道轨迹方程；其中，第一约束条件为目标车辆在换道起止位置的边界约束条件；确定候选换道轨迹方程的第二约束条件，根据第二约束条件对候选换道轨迹方程进行参数求解得到目标车辆的目标换道轨迹方程；其中，第二约束条件为目标车辆在换道过程中的横向稳定性约束条件。本技术方案，能够基于边界约束条件和横向稳定性约束条件实现车辆换道轨迹规划，在确保车辆换道准确性的同时提高了车辆换道的安全性。

技术研发人员：王欣志,刘金波,张建,高原,李博
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16