路口虚拟车道线生成方法、系统、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及自动驾驶，更具体地，涉及一种路口虚拟车道线生成方法、系统、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、交通标线(traffic index line)是指在道路的路面上用线条、箭头、文字、立面标记、突起路标和轮廓标等向交通参与者传递引导、限制、警告等交通信息的标识。其作用是管制和引导交通，可以与标志配合使用，也可单独使用。其中，车道线用于为车辆行驶提供参考行驶轨迹。

2、随着自动驾驶技术的快速发展，为生活带来了更高水平的安全和便利，而自动驾驶导航技术大部分会根据车道中心线作为车的参考轨迹，但是在交通路口由于其道路的复杂性，一种情况是可能完全没有车道线，另外一种情况是车道线过多导致无法识别正确的车道线，因此，如何在交通路口构建一条符合车辆正常通行的虚拟车道线是亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种路口虚拟车道线生成方法、系统、电子设备及存储介质，用以解决如何在交通路口构建一条符合车辆正常通行的虚拟车道线的问题。

2、本发明的第一方面，提供了一种路口虚拟车道线生成方法，包括：

3、基于自车的当前车道和目标路口的拓扑关系，获取起止点以及起止点的方向向量；

4、以所述目标路口的中心点为原点构建平面坐标系，将所述方向向量设定为所述平面坐标系统中的单位向量；

5、基于所述单位向量的转向情况，计算所述转向情况对应的转向点和转向点的方向向量；

6、基于所述转向点、转向点的方向向量、转换后的起止点和所述单位向量，使用三次埃尔米特曲线算法，构建虚拟车道线。

7、在上述技术方案的基础上，本发明还可以作出如下改进。

8、优选的，所述转向情况包括左右转向、掉头、直行和变道行驶。

9、优选的，所述基于所述单位向量的转向情况，计算所述转向情况对应的转向点和转向点的方向向量的步骤，包括：

10、在所述转向情况为左右转向时，基于所述单位向量及其延长线获取所述起止点的交点；

11、设定所述交点到所述起止点的距离较长的线段l、距离较短的点m和距离较短的长度l；

12、在所述线段l上计算等距点，所述等距点到所述交点为长度等于长度l；

13、基于所述交点、所述等距点和所述点m构建等腰三角形，基于所述等腰三角形的中垂线构建转向点，所述转向点与所述交点的距离为所述交点到所述等腰三角形底边距离的0.4倍，所述转向点的方向向量中方向与所述中垂线垂直、大小为所述中垂线的1.5倍。

14、优选的，所述基于所述单位向量的转向情况，计算所述转向情况对应的转向点和转向点的方向向量的步骤，包括：

15、在所述转向情况为掉头时，获取自车的最小转弯直径；

16、基于所述最小转弯直径，对所述起止点中终止点沿所述终止点的方向向量的反方向进行延长，得到终点转向点，所述终点转向点的方向向量的方向与所述终止点的方向向量相同、长度为所述最小转弯直径的2.3倍，所述终止点的方向向量的大小为所述最小转弯直径的1.84倍；

17、基于所述终点转向点，向所述起止点中起始点的延长线做垂线，得到起始转向点，所述起始转向点的方向向量的方向与所述起始点的方向向量相同、长度为最小转弯直径的2.3倍，所述起始点的方向向量的大小为所述最小转弯直径的1.84倍；

18、将所述起始转向点、所述起始转向点的方向向量、所述终止转向点和所述终止转向点的方向向量设置为转向点和转向点的方向向量。

19、优选的，所述基于所述单位向量的转向情况，计算所述转向情况对应的转向点和转向点的方向向量的步骤，包括：

20、在所述转向情况为变道行驶时，获取所述起止点的纵向距离，将所述起止点的对应的向量长度设定为所述纵向距离的1.5倍，设置转向点和转向点的方向向量为空。

21、优选的，所述基于所述单位向量的转向情况，计算所述转向情况对应的转向点和转向点的方向向量的步骤，包括：

22、在所述转向情况为直行时，获取所述起止点的直线距离，将所述起止点的对应的向量长度设定为所述直线距离的0.5倍，设置转向点和转向点的方向向量为空。

23、优选的，所述基于所述转向点、转向点的方向向量、转换后的起止点和所述单位向量，使用三次埃尔米特曲线算法，构建虚拟车道线的步骤，包括：

24、使用三次埃尔米特曲线算法，对所述转向点、转向点的方向向量、转换后的起止点和所述单位向量进行拟合，生成转向曲线；

25、根据所述起止点的高程，使用线性差值法，为所述转向曲线的每个点添加高程信息；

26、在添加高程信息后的转向曲线满足预设车辆通行要求时，将其设定为虚拟车道线。

27、本发明的第二方面，提供一种路口虚拟车道线生成系统，包括：

28、起止点获取模块，用于基于自车的当前车道和目标路口的拓扑关系，获取起止点以及起止点的方向向量；

29、平面坐标构建模块，用于以所述目标路口的中心点为原点构建平面坐标系，将所述方向向量设定为所述平面坐标系统中的单位向量；

30、转向点计算模块，用于基于所述单位向量的转向情况，计算所述转向情况对应的转向点和转向点的方向向量；

31、车道线构建模块，用于基于所述转向点、转向点的方向向量、转换后的起止点和所述单位向量，使用三次埃尔米特曲线算法，构建虚拟车道线。

32、本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现上述第一方面中任一路口虚拟车道线生成方法的步骤。

33、本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一路口虚拟车道线生成方法的步骤。

34、本发明提供的一种路口虚拟车道线生成方法、系统、电子设备及存储介质，方法包括：基于自车的当前车道和目标路口的拓扑关系，获取起止点以及起止点的方向向量；以所述目标路口的中心点为原点构建平面坐标系，将所述方向向量设定为所述平面坐标系统中的单位向量；基于所述单位向量的转向情况，计算所述转向情况对应的转向点和转向点的方向向量；基于所述转向点、转向点的方向向量、转换后的起止点和所述单位向量，使用三次埃尔米特曲线算法，构建虚拟车道线。本发明通过获取自车在路口的起止点以及其对应的方向向量，然后基于车辆的转向情况获取转向点和转向点的方向向量，通过自车在路口的起止点以及其对应的方向向量和转向点以及转向点的方向向量，使用三次埃尔米特曲线算法构建虚拟车道线，从而实现了路口无其他参考的情况下，符合车辆正常通行虚拟车道线的构建，大大提升了自动驾驶车辆在交通路口行驶的稳定性，以及用户的乘驾体验。

技术特征：

1.一种路口虚拟车道线生成方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的路口虚拟车道线生成方法，其特征在于，所述转向情况包括左右转向、掉头、直行和变道行驶。

3.根据权利要求2所述的路口虚拟车道线生成方法，其特征在于，所述基于所述单位向量的转向情况，计算所述转向情况对应的转向点和转向点的方向向量的步骤，包括：

4.根据权利要求2所述的路口虚拟车道线生成方法，其特征在于，所述基于所述单位向量的转向情况，计算所述转向情况对应的转向点和转向点的方向向量的步骤，包括：

5.根据权利要求2所述的路口虚拟车道线生成方法，其特征在于，所述基于所述单位向量的转向情况，计算所述转向情况对应的转向点和转向点的方向向量的步骤，包括：

6.根据权利要求2所述的路口虚拟车道线生成方法，其特征在于，所述基于所述单位向量的转向情况，计算所述转向情况对应的转向点和转向点的方向向量的步骤，包括：

7.根据权利要求1所述的路口虚拟车道线生成方法，其特征在于，所述基于所述转向点、转向点的方向向量、转换后的起止点和所述单位向量，使用三次埃尔米特曲线算法，构建虚拟车道线的步骤，包括：

8.一种路口虚拟车道线生成系统，其特征在于，方法包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现如权利要求1-7任一项所述的路口虚拟车道线生成方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的路口虚拟车道线生成方法的步骤。

技术总结
本发明提供一种路口虚拟车道线生成方法、系统、电子设备及存储介质，通过获取自车在路口的起止点以及其对应的方向向量，然后基于车辆的转向情况获取转向点和转向点的方向向量，通过自车在路口的起止点以及其对应的方向向量和转向点以及转向点的方向向量，使用三次埃尔米特曲线算法构建虚拟车道线，从而实现了路口无其他参考的情况下，符合车辆正常通行虚拟车道线的构建，大大提升了自动驾驶车辆在交通路口行驶的稳定性，以及用户的乘驾体验。

技术研发人员：沈志成,尹玉成,石涤文,张志军
受保护的技术使用者：武汉中海庭数据技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16