一种目标参考线切换控制方法、装置及存储介质与流程

1.本发明涉及自动驾驶技术领域，特别是涉及一种目标参考线切换控制方法、装置及存储介质。


背景技术：

2.自动驾驶车辆在行驶过程中需要实时根据驾驶任务以及周围环境调整目标参考线，参考线包含一系列车道作为后续轨迹规划的参考。选取的参考线需要满足全局路径及交通规则约束，尽可能安全快速，同时避免频繁切换。然而由于驾驶环境的复杂多变，上层感知的不确定性以及乘客主观感受的差异都为参考线的选取提出了很大的挑战，因此设计一种安全合理且鲁棒性强的参考线切换控制方法具有非常重要的意义。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种目标参考线切换控制方法、装置及存储介质。
4.为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
5.一种目标参考线切换控制方法，包括步骤：
6.针对每个参考线形成对应的反映每条参考线的状态的预设的语义信息；
7.根据当前目标参考线的语义信息判断目标参考线的切换意图；
8.有切换意图时，根据切换意图以及其它参考线的语义信息，基于评估规则对参考线进行筛选排序；
9.根据参考线的排序结果生成目标参考线。
10.其中，所述语义信息包括用于表征参考线是否属于全局路径、是否可通行、行驶效率以及车道变换过程中是否安全的信息。
11.其中，经过参考线的筛选和排序后，若存在至少一条满足约束的备选参考线，则选择其中优先级最高的一条作为目标参考线输出。
12.其中，经过参考线的筛选和排序后，若当前参考线满足约束需求或不存在优先级高的备选参考线，仍保持当前的目标参考线。
13.其中，所述的对参考线进行筛选排序是在判断当前参考线不满足于一个语义信息时，采用筛选与排序组合的方法对参考线进行筛选排序。
14.其中，所述的对参考线进行筛选排序的排序包括按行驶效率大小进行排序以及按当前参考线距离全局路径的距离远近进行排序。
15.其中，所述的对参考线进行筛选排序包括：
16.当前参考线在不满足全局路径时，首先过滤掉比当前参考线距离全局路径远的参考线，其它参考线按照与全局路径的距离由近到远排序，然后再依次滤掉不可通行的参考线、不安全的参考线；
17.当前参考线在满足全局路径时，进入判断当前参考线是否满足不可通行的步骤，
如不可通行，首先过滤掉比当前参考线距离全局路径远的参考线，其它参考线按照与全局路径的距离由近到远排序，然后滤掉不可通行的参考线并按速度优势由大到小排序，最后滤掉不安全的参考线；
18.如果当前参考线可通行，则进入到判断当前参考线是否不具有速度优势的步骤，若不具有速度优势，则首先过滤掉比当前参考线距离全局路径远的参考线，其它参考线按照与全局路径的距离由近到远排序，然后再滤掉不可通行的参考线，并在过滤掉比当前参考线速度优势更小的参考线后，其它参考线按速度优势由大到小排序后再进一步滤掉不安全的参考线。
19.其中，若存在触发换道指令，则过滤掉非触发换道方向的参考线，然后再过滤不安全的参考线；否则，进入判断当前参考线是否不满足全局路径的步骤。
20.本发明的目的还在于提供一种目标参考线切换控制装置，包括:
21.语义信息生成模块，用于给每个参考线形成对应的反映每条参考线的状态的预设的语义信息；
22.意图判断模块，用于根据当前目标参考线的语义信息判断目标参考线的切换意图；
23.参考线筛选排序模块，用于根据切换意图以及其它参考线的语义信息，基于评估规则对参考线进行筛选排序；
24.目标参考线生成模块，用于根据参考线的排序结果生成目标参考线。
25.本发明的目的还在于提供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程序，所述计算机程序配置为由处理器调用时实现所述的目标参考线切换控制方法的步骤。
26.本发明提供的参考线选择方法，从不同维度对参考线进行评价，生成语义信息直观反映每条参考线的状态，根据不同需求灵活调整评估规则对参考线进行筛选和排序，选取合理的参考线作为目标参考线，具有简洁直观且扩展性好的特点。
附图说明
27.图1为本发明的目标参考线切换控制方法的流程图；
28.图2为本发明的一实施例的参考线筛选排序流程图；
29.图3为本发明的又一实施例的目参考线筛选排序流程图；
30.图4为本发明的目标参考线切换控制装置的结构原理图。
具体实施方式
31.以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
32.本发明的目标参考线切换控制方法的分为语义信息生成，当前参考线评估，参考线筛选和排序以及参考线选取四个步骤，首先根据每个参考线所包含的地图和障碍物等信息生成预设的语义信息，然后根据当前目标参考线语义信息判断是否存在切换目标参考线的意图，再基于切换意图和评估规则对参考线进行筛选和排序，最后根据筛选和排序结果生成目标参考线。
33.如图1-图3所示，本发明的目标参考线切换控制方法，通过以下步骤实现：
34.s1.针对每个参考线生成对应的预设的语义信息：
35.其中，所生成的语义信息，可以对相对应的参考线的相关属性进行评价或表征，以方便在路径规划时选择目标参考线。
36.为了更有效地对参考线进行选择或选取，所述的语义信息可以是包括如是否属于全局路径，是否可通行，是否具有速度优势(行驶效率)以及安全性等；其中，每种语义信息可根据环境变量计算得到，如根据每个参考线所包含的地图和障碍物等信息生成语义信息。
37.其中，是否属于全局路径，表示参考线终点是否能到达全局路径的终点，例如自车需要在路口前右转包含右转车道的参考线属于全局路径，而包含相邻直行车道的参考线不属于全局路径。
38.其中，参考线是否可通行，表示自车是否能够到达参考线的终点，可以基于静态障碍物的位置采用粗略的搜索确定。
39.其中，是否具有速度优势，反映了参考线的行驶效率，可以根据参考线中的车辆平均速度或者车流量判断快慢。
40.其中，安全性对应了车道变换过程中是否会与其他参考线的障碍物产生碰撞，可以根据与参考线上其他车辆的碰撞时间或间隔判断是否安全。
41.其中，在生成语义信息时都需要考虑一定时间内的计算结果，以保证后续决策的稳定性。
42.s2.根据当前目标参考线的语义信息判断是否存在切换目标参考线的意图；
43.在得到全部参考线的语义信息后对当前目标参考线进行评估，来判断是否需要切换目标参考线，即是否存在切换目标参考线的意图或是具有重规划的意图。
44.一般情况下，考虑到车辆行驶稳定性，尽可能避免频繁切换目标参考线。因此，在切换参考线时，只有在当前参考线具有明显劣势才会考虑选取其它参考线。其中，在评估当前参考线时，需要按照预设优先级对其语义信息进行检测，满足任意条件时进入下一步骤，同时记录下重规划原因，例如当前参考线不满足全局路径、无法通行或者缺少速度优势等。
45.其中，本发明中，为了保证参考线决策的一致性，对当前目标参考线的评价标准需要一定程度上要低于步骤s1中的评价标准，例如，将选取障碍物判断是否可通行的距离阈值降低，或判断参考线快慢的速度阈值降低，这样可以保证当前参考线未来一段时间内的有效性。
46.s3.有切换意图时，基于切换意图和评估规则对参考线进行筛选和排序；
47.本发明中，参考线筛选和排序基于当前参考线的重规划原因和其他参考线的语义信息，按照预设优先级过滤不满足约束的参考线，再对剩余的参考线根据优劣进行排序。上述的重规划原因包括如当前需要强制换道、当前参考线不可通行、当前参考线不满足速度优势。
48.其中，根据每种重规划原因选择对应的语义信息对参考线进行评价，如图1所示，如果当前需要强制换道，则选取属于全局路径并且满足安全性的参考线。如果当前参考线不可通行，需要过滤掉不满足全局路径或不可通行的参考线，并在剩余参考线中按照速度优势进行排序，最后筛选掉不安全的选项。如果当前参考线不满足速度优势，需要过滤掉不
满足全局路径，不可通行，比当前参考线速度优势更低或者不安全的参考线。
49.如当前参考线在不满足全局路径时，首先过滤掉比当前参考线距离全局路径远的参考线，其它参考线按照与全局路径的距离由近到远排序，然后再滤掉不可通行的参考线、不安全的参考线。
50.如当前参考线在满足全局路径时，判断当前参考线是否满足不可通行的步骤，如不可通行，首先过滤掉比当前参考线距离全局路径远的参考线，其它参考线按照与全局路径的距离由近到远排序，然后再滤掉不可通行的参考线，按速度优势由大到小排序后，再滤掉不安全的参考线。
51.如果判断当前参考线可通行，则进入到判断当前参考线是否不具有速度优势的步骤，若不具有速度优势，则首先过滤掉比当前参考线距离全局路径远的参考线，其它参考线按照与全局路径的距离由近到远排序，然后再滤掉不可通行的参考线，在过滤掉比当前参考线速度优势更小的参考线后，其它(参考线)按速度优势由大到小排序后再进一步滤掉不安全的参考线。
52.本发明中，基于上述框架可以根据需求灵活调整参考线筛选和排序的功能，任意扩充删减功能或者调整功能之间的优先级。例如取消自由换道功能只需要删除速度优势的检测条件及其所对应的分支，如果增加触发换道功能再增加一个意图及其判断分支，如判断是否在存在触发换道的指令，如有，则过滤掉非触发换道方向的参考线，然后再过滤不安全的参考线，形成要排序的参考线；若希望触发换道的优先级更高，则只需检测参考线的安全性，如图2所示，反之需要进入其他层次的筛选和排序流程。
53.s4.根据筛选和排序结果生成目标参考线。
54.本发明中，经过参考线的筛选和排序后，如果存在至少一条满足约束的备选参考线，则选择其中优先级最高的一条作为目标参考线输出。
55.如果当前参考线满足需求或筛选和排序后不存在更优的参考线，仍保持当前的目标参考线。
56.需要说明的是，本发明中的参考线语义信息生成时可以划分为多个等级，例如速度优势分为低速、中速和高速三类，是否可通行可以采用跨越车道线的次数定量表示，在后续参考线排序中设计对应的规则，具体不限。
57.参见图4所示，本发明的目的还在于提供一种目标参考线切换控制装置，包括语义信息生成模块，用于给每个参考线形成对应的反映每条参考线的状态的预设的语义信息；意图判断模块，用于根据当前目标参考线的语义信息判断目标参考线的切换意图；参考线筛选排序模块，用于根据切换意图以及其它参考线的语义信息，基于评估规则对参考线进行筛选排序；目标参考线生成模块，用于根据参考线的排序结果生成目标参考线。
58.本发明的目的还在于提供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程序，所述计算机程序配置为由处理器调用时实现所述的目标参考线切换控制方法的步骤。
59.本发明的参考线切换原则基于每条参考线的语义信息，使得整个决策过程清晰直观且可解释。本发明的参考线的过滤和排序规则或顺序可以根据需求进行灵活调整，包括但不限于上述的实施例，能快速配置和实现不同功能，具有良好的兼容性和扩展性。本发明的当前参考线评估方法保证了目标参考线在一定时间内不会切换，体现了决策结果的一致
性。
60.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。