[发明专利]一种基于启发式搜索算法来缩短智能汽车路径规划搜索时间的方法

权利要求书

1.一种基于启发式搜索算法来缩短智能汽车路径规划搜索时间的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)运用GPS、激光雷达工具采集环境信息；

(2)将环境信息均匀栅格化，建立包含障碍区域与自由区域的均匀栅格地图；

(3)取智能车发动位置为s点，手动设置目的地为g点，采用A*搜索算法在环境地图中寻得s点到g点的最优路径X，选定路径X为智能车行驶路径；

(4)智能车开始行驶，监测车辆状态，导航引导过程中时刻检测智能车是否处于已规划的路径上，一旦汽车偏离最优路径行驶，触发偏离机制，跳转步骤(5)；如一直安全到达目的地，跳转步骤(10)；

(5)记当前汽车行驶位置为p点，根据设定的最高延误设置理论搜索最大时间T₁,智能汽车采用动态启发式搜索算法寻找当前汽车位置p到目的地g点的路径Y；

(6)检索路径Y是否与路径X有交集点q，如果有，转向步骤(7)；如果没有，转向步骤(8)；

(7)路径Y中，从当前汽车点p到交集点q不变，将交集点q到目的地g点的路径转换成路径X中q点到目的地g点的路径，并记此时从p点到g点的路径为路径Z，同时转向步骤(9)；

(8)令路径Z等同于路径Y；

(9)选取路径Z更新为智能汽车此时的行驶路径，跳转步骤(4)；

(10)结束进程；

所述步骤(5)的动态启发式搜索算法，是将启发函数中添加一个权值系数ε^*，然后根据搜索总时间调整ε^*，并且将搜索剩余时间加入到启发函数中，形成动态的启发函数：

其中，T₁为理论搜索最大时间，T为搜索消耗时间，单位ms；K为初始权值系数；B为搜索极限速度系数；o为触发搜索极限时间比率。

2.根据权利要求1所述的基于启发式搜索算法来缩短智能汽车路径规划搜索时间的方法，其特征在于，所述步骤(1)的具体过程为：首先导入应用差分定位技术的全球卫星定位系统获得厘米级的起终点之间卫星地图，在先验地图已知的情况下，无人驾驶汽车可以根据已知地图不断进行自身位置的校正，实现精确定位；在未知环境下，无人驾驶汽车可通过激光雷达并采用SLAM的方法获取环境信息，经过信号处理抽取有效信息，以构建环境地图。

3.根据权利要求1所述的基于启发式搜索算法来缩短智能汽车路径规划搜索时间的方法，其特征在于，所述步骤(2)的具体过程为：用尺寸相同的栅格对智能汽车的二维工作空间进行划分，栅格的大小以智能汽车自身的尺寸为准，若某个栅格范围内不含任何障碍物，则称此栅格为自由栅格；反之，称为障碍栅格，自由空间和障碍物均可表示为栅格块的集成，采用均匀栅格表示工作环境，起始栅格与目标栅格都是自由栅格，每个栅格都对应相应坐标值，而坐标值就表示无人驾驶汽车在栅格地图内的当前位置，栅格节点间的典型连接关系是八连接，启发函数选用欧几里德距离。

4.根据权利要求1所述的基于启发式搜索算法来缩短智能汽车路径规划搜索时间的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，采用启发函数为f(s)＝g(s)+h(s)的A*算法。

5.根据权利要求1所述的基于启发式搜索算法来缩短智能汽车路径规划搜索时间的方法，其特征在于，所述步骤(4)中已规划路径为智能车此时选定的路径，如果之前没有触发过偏离机制，则为路径X；否则为路径Z。