[发明专利]基于概率栅格图的速度决策方法及其装置、相关产品

权利要求书

1.一种基于概率栅格图的速度决策方法，其特征在于，所述方法包括：

以自车位置为原点在frenet坐标系中建立ST概率栅格图；

在所述ST概率栅格图中以所述自车位置所在栅格点为父节点，按照搜索步长扩展满足预设条件的多个扩展栅格点；将每个扩展栅格点作为父节点继续按照所述搜索步长扩展满足预设条件的多个扩展栅格点；逐轮搜索直到满足预设终止条件，以得到多条路径及其对应的速度决策结果；

针对每条路径，根据所述路径包含的各栅格点的占据概率及其与障碍物的相对距离计算所述路径的总代价；

根据所述多条路径对应的总代价确定多个候选速度决策结果；

从所述多个候选速度决策结果中选取目标速度决策结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在逐轮扩展过程中，若存在至少两个父节点扩展到同一个扩展栅格点时，保留代价值最小的父节点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设条件包括速度约束和碰撞约束。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述速度约束为最大速度约束和/或最大加速度约束；

所述碰撞约束为禁止穿越风险栅格点，所述风险栅格点是指占据概率大于预置阈值的栅格点。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述路径包含的各栅格点的占据概率及其与障碍物的相对距离计算所述路径的总代价，具体包括：

根据预置的第一代价函数计算每一轮扩展得到的各扩展栅格点的代价值；其中，所述第一代价函数配置成：扩展栅格点的代价为从所述扩展栅格点的父节点到所述扩展栅格点之间所经过的栅格点中斥力势函数的最大值与所述扩展栅格点的父节点的代价值之和，所述斥力势函数与栅格点的占据概率及其与障碍物的相对距离相关；

将所述路径中的最后一个栅格点的代价确定为所述路径的总代价。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，从所述多个候选速度决策结果中选取目标速度决策结果，具体包括：

针对每个候选速度决策结果，根据预置的惩罚函数计算所述候选速度决策结果的惩罚值，其中，所述惩罚函数与候选速度决策结果是否违反障碍物的路权和/或破坏历史速度决策结果一致性有关；

根据多个候选速度决策结果的惩罚值及其对应的路径在所述ST概率栅格图中投影s的大小，从所述多个候选速度决策结果中选取目标速度决策结果。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据多个候选速度决策结果的惩罚值及其在所述ST概率栅格图中投影s的大小，从所述多个候选速度决策结果中选取目标速度决策结果，具体包括：

选取惩罚值最低的候选速度决策结果；

若惩罚值最低的候选速度决策结果为一个，则将所述惩罚值最低的候选速度决策结果确定为目标速度决策结果；

若惩罚值最低的候选速度决策结果为多个，选择在所述ST概率栅格图中纵坐标s最大的路径对应的候选速度决策结果确定为目标速度决策结果。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述路径包含的各栅格点的占据概率及其与障碍物的相对距离计算所述路径的总代价，具体包括：

根据预置的第二代价函数计算每一轮扩展得到的各扩展栅格点的代价；其中，所述第二代价函数配置为将斥力势函数、违反障碍物的路权和/或破坏历史速度决策结果一致性的惩罚函数以及自车加速度综合加权得到的代价函数；所述斥力势函数与栅格点的占据概率及其与障碍物的相对距离相关；

将所述路径上的最后一个栅格点的代价确定为所述路径的总代价。