[发明专利]一种封闭区域全局路径规划方法

权利要求书

1.一种封闭区域全局路径规划方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤S1，获取封闭区域的环境地图模型并生成中间连接路径；

步骤S2，获取完成作业任务的起始点与目标点；

步骤S3，根据起始点和目标点所在区域进行对应的全局路径规划；

步骤S4，根据规划出的全局路径控制车辆行驶；

其中，步骤S1中封闭区域的环境地图是由调度人员给定该区域地图，或者从相关地图软件中获取，将大型封闭区域地图分为两部分，包括完成各类作业任务的作业区域以及不同作业区域间连接的连接区域，每个作业区域与连接区域的交界处至少存在一个或一个以上的连接点，在连接区域中，针对不同作业区域，对其两两连接点采用全局路径规划算法生成连接路径并保存为已知路径待用；所述步骤S3中，如果起始点和目标点在同一个作业区域内：根据起始点车辆的航向以及在目标点期望的停车方向，在满足车辆最小转弯半径的多约束条件下，采用最短的圆弧曲线或直线或两者混合连接起始点和目标点作为车辆的行车路径；

在所述步骤S3中，如果起始点和目标点在不同的作业区域内，则从起始点到目标点的全局路径分为以下三部分进行三段式全局路径规划：

(1)第一段为从起始点到该作业区域与连接区域的连接点之间的路径，该段路径根据起始点处车辆的航向以及在连接点车辆的航向，在满足车辆最小转弯半径的条件下，采用最短圆弧曲线或直线或两者混合连接作为车辆的行车路径；

(2)第二段路径为起始点所在作业区域与连接区域的连接点到目标点所在作业区域与连接区域的连接点之间的路径，该段路径根据步骤S1中连接区域的已知路径结合两个连接点可以获得；

(3)第三段路径为连接区域与目标点所在区域的连接点到目标点之间的路径，该段路径根据进入连接点处的航向以及目标点期望的停车方向，在满足车辆最小转弯半径的条件下，采用最短圆弧曲线或直线或两者混合连接作为车辆的行车路径；

所述步骤S3中，如果起始点不在作业区域内而在连接区域内，则从起始点到目标点的全局路径分为以下三部分：

(1)第一段为从起始点到进入连接区域内附近已知路径的切点的路径，该段路径根据起始点处车辆的航向以及车辆进入附近已知路径的切点处的航向，在满足车辆最小转弯半径的条件下，采用最短圆弧曲线或直线或两者混合连接作为车辆的行车路径；

(2)第二段路径为车辆进入附近已知路径的切点开始沿着已知路径到目标点所在作业区域与连接区域的连接点之间的路径，该段路径根据步骤S1中连接区域的已知路径可以获得；

(3)第三段路径为连接区域与目标点所在区域的连接点到目标点之间的路径，该段路径根据进入连接点处的航向以及目标点期望的停车方向，在满足车辆最小转弯半径的条件下，采用最短圆弧曲线或直线或两者混合连接作为车辆的行车路径。

2.根据权利要求1所述的封闭区域全局路径规划方法，其特征在于：所述步骤S2中，起始点是车辆的当前位置，由车辆配置的相关GPS定位系统确定位置信息，目标点由调度中心的工作人员根据所需完成的行驶作业任务指定或无人驾驶控制系统根据车辆当前的任务状态确定。