[发明专利]一种用于自动驾驶车快速查找交通对象的场景建模方法

权利要求书

1.一种用于自动驾驶车快速查找交通对象的场景建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将交通环境信息预先组织为地面区域、路面区域、地面物体三类对象；

步骤二、创建若干相同尺寸、紧密排列的正方形或立方体网格单元，然后载入地面区域，并建立每个网格单元到位于该网格单元的各个地面区域对象的单向索引；

步骤三、载入上述地面区域所包含的路面区域，然后按照各个区域对象间的位置关系建立双向索引，形成路网；

步骤四、将各个地面物体按照位置匹配到各个区域当中，并建立地面物体与地面区域、路面区域之间的双向索引；具体方法如下：

1)将地面物体匹配到地面区域及路面区域中时，仍会按照位置关系建立相互的索引，这些索引包括：

a1.某地面物体当前所在的地面区域以及路面区域，若该物体横跨多个邻接区域则认为该物体处于多个地面区域/路面区域内；此外即使地面物体位于任何路面区域之外，也必须至少位于一个地面区域内；

b1.某地面区域及路面区域当前所包含的若干地面物体；这里区域对象对所包含地面物体的索引是分层的，即整个索引被划分为多个部分，用户通过设定地面物体的标识来决定对该对象的索引存储在哪个部分；

2)将物体按位置匹配到区域中，可根据物体是否存在历史位置信息分别按下面两种情况分别处理：

a2.若某地面物体没有历史位置信息，即上一时刻所在的地面区域及路面区域，初次进行定位的情况，先利用物体坐标除以网格尺寸得到的商迅速判断出其所在的网格，进而找到物体可能所处的地面区域，待小范围遍历确定出所处地面区域后，最终再确定其所处路面区域；

b2.若该地面物体存在历史位置信息，则利用实际环境中物体的位置总是连续变化这一特征，首先判断该物体是否仍处于上一时刻所在的区域内；若物体已经离开，再搜索相邻的区域；同时，若该物体上一时刻与某边界相交，则优先搜索该边界邻接的区域；若再失败则进行a的步骤。

2.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶车快速查找交通对象的场景建模方法，其特征在于，所述步骤一的具体方法如下：

1)交通环境分为三类基本对象来描述各个对象之间的位置关系；基本对象包括：

a3.地面区域，用以描述道路包括路段和交叉路口，以及道路两旁的非路地面；

b3.路面区域，用以描述由实际路面标线、交通标志划分路面形成的具有特定交通规则的区域；同一时间同一个路面区域内应当具有一致的交通规则；一个路面区域应当仅存在于一个地面区域中；

c3.地面物体，用以描述在地面上具有位置和轮廓的对象；

2)地面区域与路面区域均是一个由多条多段线围成的封闭多边形，其中每条多段线会单独成为一个边界对象，生成区域对象时也需要创建出区域与边界之间的双向索引；

3)地面物体由一个由球形包围盒、轴对齐包围盒或有向包围盒来表达。

3.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶车快速查找交通对象的场景建模方法，其特征在于，所述步骤二的具体方法如下：

载入地面区域时，一方面是与网格单元进行位置匹配，另一方面是以下两种载入方式：

a4.在初次载入区域到虚拟环境时，就一次性载入所有的区域，这之后不需要再对区域相邻关系进行修改；

b4.初次载入区域时，仅载入主车周边的区域，此时需要根据主车机动能力载入若干区域保证主车在接下来的一段时间内所探测到的物体不会超出环境边界，同时还需要根据实际载入区域的效率，额外载入一部分区域用作缓冲；当主车探测范围接近这些缓冲区域时就需要重复之前的过程载入新的区域，对当前环境边界进行扩展，同时移除那些不需要再更新的区域。

4.根据权利要求1所述的一种用于自动驾驶车快速查找交通对象的场景建模方法，其特征在于，所述步骤三的具体方法如下：

地面区域和路面区域载入时需要根据相对位置创建出相互索引来表达区域之间的邻接、附属关系，这些索引包括：

a5.当前地面区域邻接的其他地面区域；

b5.当前地面区域各边界分别邻接的其他地面区域及其相应边界；

c5.当前路面区域邻接的其他路面区域；

d5.当前路面区域各边界分别邻接的其他路面区域及其相应边界；

e5.当前地面区域所包含的路面区域，以及当前路面区域所附属的地面区域；这里规定允许地面区域不包含任何路面区域，或者包含多个路面区域，但路面区域必须且只能附属于一个地面区域。