[发明专利]一种基于道路曲率的常规行驶车速规划策略

说明书

本发明提供了一种基于道路曲率的常规行驶车速规划策略，包括以下步骤：通过本车环境感知系统和路径规划系统获取车辆前方一段弧长为L的目标路径上所有目标点的坐标信息及车辆自身位置信息；根据上述信息计算距离本身位置最近的最近点；根据预瞄距离确定预瞄点，进而计算汽车当前位置与预瞄点连线的直线方程；遍历最近点与预瞄点之间的所有目标点，计算这些点与上述直线的距离，进而确定最大距离点；计算最大距离点处的曲率半径，根据曲率半径计算此点目标车速，计算最大距离点与当前车辆位置间的距离，计算实现以当前车速减速到最大距离点期望车速的期望减速度；比较减速度与设定的舒适减速度，确定保持当前车速还是进行减速。

技术领域

本发明属于自动驾驶车辆速度规划领域，尤其是涉及一种基于道路曲率的常规行驶车速规划策略。

背景技术

自动驾驶技术被视为交通安全事故、交通拥堵等问题的最终解决方案，自诞生以来一直备受各国政府、高等院校以及相关机构重视。环境感知、决策规划与运动控制被视为自动驾驶技术的三大核心问题。其中，决策规划系统负责根据环境感知系统获取的交通环境信息确定目标路径以及目标车速，而后传递给运动控制系统进行执行。对目标车速的规划是整个决策规划系统的基础也是重要组成部分，然而现有对自动驾驶目标车速的规划主要面向自适应巡航、紧急避撞或者某一类特定交通场景，或者以车辆的燃油经济性为前提进行规划，也有一些面向常规行驶工况(即前方无障碍物的一般工况)的车速规划研究，但却需要多个环境参数，对传感器要求较多，算法也相对复杂，导致系统实时性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种基于道路曲率的常规行驶车速规划策略，以解决上述背景技术中提到的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于道路曲率的常规行驶车速规划策略，包括以下步骤：

步骤S1：通过本车环境感知系统和路径规划系统获取车辆前方一段弧长为L的目标路径上所有目标点的坐标信息{(x₁,y₁)，(x₂,y₂)，… …}以及车辆自身位置信(X_v,Y_v)；

步骤S2：根据已知目标路径上所有目标点的坐标信息{(x₁,y₁)，(x₂,y₂)，… …}和本车位置信息(X_v,Y_v)，计算距离本身位置最近的最近点(x_n,y_n)；

步骤S3：根据预瞄距离l_d确定预瞄点(x_p,y_p)，进而计算汽车当前位置(X_v,Y_v)与预瞄点连线的直线方程f(x')；

步骤S4：遍历最近点与预瞄点之间的所有目标点，计算这些点与步骤S3中直线f(x')的距离d_i,(i＝1,2,…)，进而确定最大距离点(x_m,y_m)；

步骤S5：计算最大距离点(x_m,y_m)处的曲率半径R，根据R计算此点目标车速，当前采用计算公式为：

V_des＝a/(1+e^-b*(R-c)) (1)

其中，a,b,c为调节参数，a车速变化范围，b决定车速随曲率的变化率，c决定最低车速；