[发明专利]运动智能体轨迹规划方法、装置、存储介质和电子设备

说明书

本发明提供了一种运动智能体轨迹规划方法、装置、存储介质和电子设备，涉及轨迹规划技术领域。每次取开放队列中期望最小的节点作为当前节点，判断是否满足到达目标；若不满足，对当前节点的空间状态向多个运动方向进行拓展；再计算当前节点的停留允许时间段；进而计算期望到达时间段；以此构建新节点存入开放队列，重复执行，直至到达目标，则根据父节点从最终节点向前回溯找到起始节点，将回溯序列反转，提取对应的空间状态与时刻信息，输出最终轨迹。将时间维度考虑到规划过程中，将静态环境中的规划提升到动态环境中的规划。极大的降低了搜索空间的复杂度，结果更接近最优解。不需要提前在环境中预设节点与轨迹，在不同环境中部署迅速。

技术领域

本发明涉及轨迹规划技术领域，具体涉及一种运动智能体轨迹规 划方法、装置、存储介质和电子设备。

背景技术

无人车，无人机等运动智能体的轨迹规划是自动驾驶系统重要的 组成部分，关于轨迹规划的研究大多继承自机器人轨迹规划的研究成 果。在静态环境中的轨迹规划算法已经相当完备，但在动态环境中的 轨迹规划仍没有很好的解决方案。目前通常的作法是全局轨迹规划考 虑静态环境，在执行过程中考虑动态环境，通过局部轨迹规划处理动 态环境中的变化。但上述方式规划出的最终轨迹往往是非优的，且有 可能陷入局部最优甚至死锁。也有将动态障碍物在一段时间内的拖影 定义成静态障碍物进行规划的，但此方法有可能无解且解一般都不是 最优的。

在自动仓储领域，通常采用预先设定轨迹、铺设地磁线等手段来 达到多目标的无冲突规划。

不同于仓库环境，矿区环境变化迅速，预设轨迹的复用率极低， 也不具备铺设地磁线的条件。交通管制，时间窗口管理等手段可以一 定程度上缓解无人驾驶车辆多车作业的相互冲突问题，但并不能充分 利用时间与空间，效率也明显低于人工。亟需一种考虑动态目标的轨 迹规划算法实现多目标协同规划。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种运动智能体轨迹规划方 法、装置、存储介质和电子设备，解决了现有算法通过预先设定轨迹、 铺设地磁线的方法无法适用于矿区的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

第一方面，提供了一种运动智能体轨迹规划方法，该方法包括：

S1、获取目标e的空间状态s_e以及包含运动智能体空间状态、节 点时刻和父节点的初始节点X₀，并将X₀存入空的开放队列中；其中，

X＝(s,t,X_pre)表示节点，其中：

s表示X的空间状态，包含运动智能体的二维坐标(x,y)和朝向

t表示节点X的时刻；

X_pre表示节点X的父节点；

所述初始节点X₀＝(s₀,t₀,null)，其中：

s₀表示运动智能体初始节点的空间状态；

t₀表示规划开始时间；

null表示初始节点的父节点为空；

S2、基于栅格化的地图，将其他对象的轨迹投影到地图内的栅格 中，计算地图内的所有栅格的地图有效时间T_map，地图有效时间T_map由若干时间段(t_l,t_r)组成；其中，

所述其它对象为任意几何外形与轨迹可知的物体；