一种越野环境中路径规划方法、系统及设备

本发明涉及路径规划，特别是涉及一种越野环境中路径规划方法、系统及设备。

背景技术：

1、近年来，针对城市环境的自动驾驶领域已经出现了大批可靠的路径规划方案，然而针对越野环境路径规划的研究还不够成熟。在越野环境中，无人车辆往往面临着复杂的地形和多样化的场景，然而目前的路径规划方法大多没有与越野环境的场景结合起来。在现有的prm（概率路线图，probabilistic roadmap）算法中，对环境进行采样时采取的策略是均匀采样，而这种做法会使得算法耗费大量时间在采样和碰撞检测上。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种越野环境局部路径规划方法、系统及设备，提高越野环境下的路径规划效率，保证实时性。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案。

3、第一方面，本发明提供一种越野环境中路径规划方法，包括。

4、获取目标越野环境局部栅格地图、当前车辆位置及当前车辆图像；所述目标越野环境局部栅格地图中包括障碍物和道路。

5、基于所述目标越野环境局部栅格地图、所述当前车辆位置及所述当前车辆图像，确定当前车辆行驶路面特征；所述当前车辆行驶路面特征包括车辆行驶道路宽度特征、车辆周围障碍物特征。

6、基于预设采样规则及所述当前车辆行驶路面特征，进行自适应调节采样，以确定路径采样点集合。

7、基于所述路径采样点集合，采用碰撞检测技术，构建无向图；所述无向图为路径网络图。

8、以所述当前车辆位置作为起始点，基于所述路径网络图，以总路径代价值最小且总路径长度最短为目标，采用dijkstra算法确定出待用路径；所述总路径长度指所述起始点与预设车辆行驶终点之间的路径长度；所述总路径代价值为基于障碍物的代价值及基于距离的代价值之和。

9、对所述待用路径进行平滑处理，以得到最终行驶路径。

10、第二方面，本发明提供一种越野环境中路径规划系统，包括。

11、地图及车辆位置获取模块，用于获取目标越野环境局部栅格地图、当前车辆位置及当前车辆图像；所述目标越野环境局部栅格地图中包括障碍物和道路。

12、路面特征确定模块，用于基于所述目标越野环境局部栅格地图、所述当前车辆位置及所述当前车辆图像，确定当前车辆行驶路面特征；所述当前车辆行驶路面特征包括车辆行驶道路宽度特征、车辆周围障碍物特征。

13、路径采样点确定模块，用于基于预设采样规则及所述当前车辆行驶路面特征，进行自适应调节采样，以确定路径采样点集合。

14、路径网络图确定模块，用于基于所述路径采样点集合，采用碰撞检测技术，构建无向图；所述无向图为路径网络图。

15、待用路径确定模块，用于以所述当前车辆位置作为起始点，基于所述路径网络图，以总路径代价值最小且总路径长度最短为目标，采用dijkstra算法确定出待用路径；所述总路径长度指所述起始点与预设车辆行驶终点之间的路径长度；所述总路径代价值为基于障碍物的代价值及基于距离的代价值之和。

16、最终路径确定模块，用于对所述待用路径进行平滑处理，以得到最终行驶路径。

17、第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器及处理器，存储器用于存储计算机程序，处理器运行计算机程序以使电子设备执行越野环境中路径规划方法。

18、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明公开一种越野环境中路径规划方法、系统及设备，基于目标越野环境局部栅格地图、当前车辆位置及当前车辆图像，确定当前车辆行驶路面特征，包括车辆行驶道路宽度特征、车辆周围障碍物特征，进而结合预设采样规则，进行自适应调节采样，以确定路径采样点集合。这样的处理能够实现能够根据越野环境自适应调节采样，避免了无意义的采样点的生成以及对应的碰撞检测，能够减少构建路径网络图所耗费的时间，提高路径规划算法的效率，增强了其实时性。然后，构建无向图，以总路径代价值最小且总路径长度最短为目标、采用dijkstra算法（迪杰斯特拉算法）确定出待用路径，最后进行平滑处理，从而得到更高效、更精确及更安全的最终行驶路径。本发明针对越野环境，可以提高prm算法构建路径网络图的效率，增强局部路径规划的实时性，以保证无人车辆在越野环境中的安全性。

技术特征：

1.一种越野环境中路径规划方法，其特征在于，方法包括：

2.根据权利要求1所述的越野环境中路径规划方法，其特征在于，所述预设采样规则包括第一预设规则、第二预设规则及第三预设规则；

3.根据权利要求2所述的越野环境中路径规划方法，其特征在于，所述路径采样点的确定过程，具体包括：

4.根据权利要求1所述的越野环境中路径规划方法，其特征在于，基于所述路径采样点集合，采用碰撞检测技术，构建无向图，具体包括：

5.根据权利要求1所述的越野环境中路径规划方法，其特征在于，所述总路径代价值的计算公式为：

6.根据权利要求1所述的越野环境中路径规划方法，其特征在于，对所述待用路径进行平滑处理，以得到最终行驶路径，具体包括：

7.根据权利要求1所述的越野环境中路径规划方法，其特征在于，所述目标越野环境局部栅格地图的构建过程，具体包括：

8.一种越野环境中路径规划系统，其特征在于，系统包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，存储器用于存储计算机程序，处理器运行计算机程序以使电子设备执行权利要求1-7任一项所述的越野环境中路径规划方法。

技术总结
本发明公开一种越野环境中路径规划方法、系统及设备，涉及路径规划技术领域，方法包括：基于目标越野环境局部栅格地图、当前车辆位置及当前车辆图像，确定当前车辆行驶路面特征，包括车辆行驶道路宽度特征、车辆周围障碍物特征；基于预设采样规则及当前车辆行驶路面特征，进行自适应调节采样，以确定路径采样点集合，进而采用碰撞检测技术，构建路径网络图；以当前车辆位置作为起始点，基于路径网络图，以总路径代价值最小且总路径长度最短为目标，采用Dijkstra算法确定出待用路径；对待用路径进行平滑处理，以得到最终行驶路径。本发明提高了越野环境下的路径规划效率，保证实时性。

技术研发人员：聂士达,谢雨佳,刘辉,廖志昊,韩立金
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19