[发明专利]一种时空行为决策及轨迹规划系统及方法

权利要求书

1.一种时空行为决策及轨迹规划系统，其特征在于，框架包括：长周期行为规划模块和短周期动态规划模块；

所述长周期行为决策和轨迹规划模块，用于在三维行驶时空中生成并拓展体素，利用搜索方法寻找代价最低的体素序列，进而确定参考轨迹，其中，所述体素为行驶车辆在规划时间内在所述三维行驶时空中的相应车道上的位置集合；

所述短周期动态规划模块，利用短周期内的环境信息优化所述参考轨迹以得到最优轨迹；

针对所述系统，采用一种时空行为决策及轨迹规划方法，具体步骤包括：

在三维行驶时空中的规划时间内生成体素；

在每一个单位规划时间内对体素在时间和/或空间上进行拓展为N_v个体素，利用所述N_v个体素构成N_v*N_v的体素邻接矩阵，所述体素邻接矩阵表示所述体素之间的拓扑关系，其中，N_v为正整数；

其中，所述在每一个单位规划时间内对体素在时间和/或空间上进行拓展包括：

对当前车道的体素，则在每一个单位规划时间内对体素在时间和空间上进行拓展；

对所述当前车道的相邻车道的体素，则在每一个单位规划时间内对体素在时间上进行拓展；

根据所述体素邻接矩阵搜索最优体素序列，在所述最优体素序列的约束下利用分段Bezier曲线生成三维行驶时空中行驶车辆的轨迹，利用评价函数对所述轨迹进行评价，选择代价最低的轨迹作为参考轨迹；

跟踪所述参考轨迹并根据基于短规划周期的预测信息对所述参考轨迹进行二次优化得到最优轨迹；

所述体素邻接矩阵的边包括时间边和空间边；

其中，所述时间边为同一行驶车道内连续规划时间内的相邻的两个体素之间的边；

所述空间边为不同行驶车道内同一单位规划时间的两个体素之间的边。

2.根据权利要求1所述的时空行为决策及轨迹规划系统，其特征在于，所述短周期动态规划模块包括RSS检测模块检测，所述RSS检测模块检测用于检测优化的所述参考轨迹的潜在危险。

3.根据权利要求2所述的时空行为决策及轨迹规划系统，其特征在于，当检测到优化的所述参考轨迹存在潜在危险，触发所述短周期动态规划模块重新优化所述参考轨迹，若优化成功，解除触发所述短周期动态规划模块；否则，触发所述长周期行为决策和轨迹规划模块重新确定参考轨迹。