[发明专利]一种非结构化场景下的交叉路口多车协同通行方法及系统

权利要求书

1.一种非结构化场景下的交叉路口多车协同通行方法，其特征在于，包括：

步骤1，从非结构化场景下的交叉路口的中心开始，由内至外设置协同区域、接近区域和分流区域；

步骤2，在接近区域设置虚拟道路中心线，取虚拟道路中心线与协同区域外边界线的交点作为转向点，从转向点开始，在虚拟道路中心线上间隔选取分流目标点；

步骤3，确定每一区域内部以及不同区域之间的车辆优先级；步骤3确定的每一区域内部的车辆优先级为：在同一区域中的车辆，每辆车辆的优先级与该车辆到中心之间的距离成反比；步骤3确定的不同区域之间的车辆优先级为：协同区域内优先级最低的车辆在不同区域的优先级高于接近区域内优先级最高的车辆，接近区域内优先级最低的车辆在不同区域的优先级高于分流区域内优先级最高的车辆；

步骤4，按照车辆优先级，依次对分流区域内车辆进行分流轨迹规划，使车辆在进入协同区域前行驶到虚拟道路中心线上；步骤4具体包括：

步骤41，根据对分流区域内车辆当前所处的位置，从虚拟道路中心线集中就近选择目标车道线，得到对应的分流目标点集合；

步骤42，为非结构化场景设立速度上限和速度下限，选择分流目标点集合中靠近协同区域的分流目标点为协同轨迹规划终点，以速度上限作为协同轨迹规划终点时刻的边界速度，以自身坐标为起点进行路径规划；

步骤43，当检测到与前车分流轨迹存在时空上的重合点时，选择分流目标点集合中的下一个分流目标点，再次进行规划，直到生成无碰撞的路径，以使车辆行驶到虚拟车道中心线上，至此规划成功；

步骤44，从分流目标点集合中剔除规划成功的车辆所选定的分流目标点，在该规划成功的车辆到达所选定的目标分流点并往前行驶一段安全距离后，该分流目标点对后续车辆开放，即将重新被添加到分流目标点集合中，供后续车辆规划时遍历选择；

步骤45，对于遍历分流目标点集合也未能找到合适的分流目标点的车辆，

将按照原方向以速度下限低速行驶，等待新的分流目标点的开放；

步骤5，将进入协同区域内车辆作为等待协同轨迹规划车辆，按照车辆优先级进行协同轨迹规划，步骤5具体包括：

步骤51，根据协同轨迹规划车辆的未来机动，确定其离开交叉路口所通过的路口，以该所通过的路口的所有转向点作为可选择的协同轨迹规划终点，获得无碰撞的最优轨迹；

步骤52，根据协同轨迹规划车辆的未来机动，将接近区域内满足预设要求的车辆构建成为碰撞集，判断碰撞集中的车辆与最优轨迹之间的空间重合点的数量是否为0，如果是，则选择该最优轨迹作为协同轨迹；反之，则进入步骤53；其中，所述预设要求包括如下需要同时满足的三点要求：

第一要求，或，且车辆位于协同轨迹规划车辆的左侧；其中，表示协同区域内的车辆集合，表示接近区域内位于虚拟道路中心线上的车辆集合；

第二要求，车辆与协同轨迹规划车辆存在交叉碰撞、汇入碰撞或追尾碰撞三种碰撞情形之一；

第三要求，当协同轨迹规划车辆到达开始转向点时，而车辆还未驶出协同区域；

步骤53，判断协同轨迹规划车辆以车辆速度最大值匀速行驶的情况下是否在空间重合点处也发生时间上的重合，如果是，则放弃该最优轨迹，反之，界定为未发生碰撞，则按照如下规则确定协同轨迹：

原则一，若存在至少两条最优轨迹未发生碰撞时，优先选择耗时较短的最优轨迹作为协同轨迹；

原则二，所有最优轨迹均发生碰撞时，则选择空间重合点的数量最小的最优轨迹作为协同轨迹，并重新进行避免碰撞的速度规划。