[发明专利]一种不受道路条件限制的无人车编队路径规划方法

说明书

一种不受道路条件限制的无人车编队路径规划方法，包括以下步骤：1)建立全局坐标系，定义编队中各无人车对应的初始位置，并确定实际编队时各无人车对应的目标位置：1‑1)根据编队的目标队形及无人车数量定义目标点坐标集合；1‑2)采用排列组合列出无人车编队的每一种编队情况，并获取各编队情况对应的理论编队时间，选取最小的理论编队时间作为实际编队时间；1‑3)根据实际编队时间对应的编队过程中各无人车的行驶时间、平均行驶速度、行驶距离，得到实际编队时各无人车对应的目标位置；2)采用混合A*算法分别对各无人车从初始位置到目标位置的行驶路径进行规划；3)采用基于S‑T图的速度决策方法分别对各无人车的行驶速度进行规划。

技术领域

本发明涉及无人驾驶技术领域，具体涉及一种不受道路条件限制的无人车编队路径规划方法。

背景技术

现有的无人车编队方法大多都是基于车道建立坐标系，针对在具有车道的结构化道路上行驶的无人车进行控制。由于受到道路条件的限制，只能在存在车道的环境中使用，仅仅只考虑车辆间的横向、纵向间距，不能适用于野外环境或者其他不具备车道的环境。

而现有的无人车避障措施，通常也只采用换道，或者无人车减速，以保持与障碍车辆的相对位置不变这两种措施，不具有灵活性。

怎样使无人车在行驶过程中，不受道路条件的限制，能够适用于不具备车道的多数环境，以及增加无人车避障措施的灵活性，一直是无人驾驶技术领域渴望解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术对应的不足，提供一种不受道路条件限制的无人车编队路径规划方法，增加无人车在行驶过程中避障措施的灵活性，不受道路条件的限制，不但可以用于具有车道的结构化道路上无人车的自动控制，也能适用于不具备车道的环境中无人车的自动控制。

本发明的目的是采用下述方案实现的：一种不受道路条件限制的无人车编队路径规划方法，包括以下步骤：

1)建立全局坐标系，定义编队中各无人车对应的初始位置，并确定实际编队时各无人车对应的目标位置：

1-1)根据编队的目标队形及无人车数量定义目标点坐标集合；

1-2)采用排列组合列出无人车编队的每一种编队情况，并获取各编队情况对应的理论编队时间，所述理论编队时间为无人车编队过程中形成目标队形所需的理论时间，选取最小的理论编队时间作为实际编队时间；

1-3)根据实际编队时间对应的编队过程中各无人车的行驶时间、平均行驶速度、行驶距离，确定实际编队时各无人车对应的目标位置；

2)采用混合A*算法分别对各无人车从初始位置到目标位置的行驶路径进行规划；

3)采用基于S-T图的速度决策方法分别对各无人车的行驶速度进行规划。

优选地，所述理论编队时间的表达式如下所示：

式中，T为理论编队时间，p₁为第一辆无人车的初始位置，p₂为第二辆无人车的初始位置，p_n为第n辆无人车的初始位置，o_i为第i个目标点的坐标，o_j为第j个目标点的坐标，o_k为第k个目标点的坐标，为第一辆无人车从初始位置p₁到达目标点o_i所需要的行驶时间，为第二辆无人车从初始位置p₂到达目标点o_j所需要的行驶时间，为第n辆无人车从初始位置p_n到达目标点o_k所需要的行驶时间，i,j,k∈{1,2,...,n}，且i≠j≠k，n为无人车数量。

优选地，所述理论编队时间采用各辆无人车从初始位置到达各个目标点所需要的行驶时间与该无人车的平均行驶速度、行驶距离的关系进行计算得到。