[发明专利]一种车辆行驶轨迹的规划方法

权利要求书

1.一种车辆行驶轨迹的规划方法，其特征在于，包括：

步骤S1：计算障碍物填充路径并存储文件，对障碍物填充路径进行采样并分段计算，当障碍物填充路径能够通过车辆时，利用分段计算结果，查询所述文件，得到第一轨迹；

步骤S2：采用在线的轨迹优化方法直接计算求解，得到第二轨迹；

步骤S3：对所述第一轨迹和所述第二轨迹进行联合优化，得到最终规划轨迹。

2.根据权利要求1所述的规划方法，其特征在于，所述计算障碍物填充路径并存储文件，对障碍物填充路径进行采样并分段计算，当障碍物填充路径能够通过车辆时，利用分段计算结果，查询所述文件，得到第一轨迹，包括：

在长度不同的路径进行网格处理，并获取连接点，离线遍历求解障碍物填充网格时的路径，生成障碍物填充网格的ID以及对应的求解路径并存储在所述文件中。

3.根据权利要求2所述的规划方法，其特征在于，所述计算障碍物填充路径并存储文件，离线采样分段计算，查询所述文件，得到第一轨迹，还包括：

步骤S11：按照道路方向对自动驾驶前方道路进行切割；

步骤S12：对切割后的每段道路进行栅格化处理；

步骤S13：在栅格化道路中进行障碍物填充，并获得障碍物键值；

步骤S14：利用所述障碍物键值查询所述文件，得到每段道路对应的规划轨迹；

步骤S15：按照道路分段顺序对所述规划轨迹进行拼接，得到所述第一轨迹。

4.根据权利要求1所述的规划方法，其特征在于，所述采用在线的轨迹优化方法直接计算求解，得到第二轨迹，包括：

步骤S21：对障碍物区域采用二维坐标中值查询法进行初始路径生成，生成轨迹簇，没有障碍物的情况下，取道路中心值，如果有障碍物，提取障碍物对应顶点至道路另一边的剩余横向范围；如果有多个障碍物横向排列，则提取可通过车辆的所有间隔；对间隔进行纵向排序，取间隔区域中心值坐标生成初始化曲线；在同一纵向范围内，针对某处或几处道路横向被切割成若干间隔区域，则对其道路间隔中心点坐标与纵向前后间隔进行全排列链接，生成所有的初始化曲线；

步骤S22：初始化曲线所在间隔区域生成凸多边形区域；

步骤S23：利用目标函数对所述凸多边形区域进行优化；

步骤S24：使用求解器进行多线程并行求解，每个线程对应不同的初始化曲线；

步骤S25：如果求得多条轨迹，对其所需要通过的成本进行排序，取所需成本最小的为所述第二轨迹。

5.根据权利要求4所述的规划方法，其特征在于，所述生成凸多边形区域包括：

凸多边形区域生成原则为：凸多边形与障碍物不相交；相邻的两个凸多边形有重叠部分；路径起点和终点包含在凸多边形中。

6.根据权利要求4所述的规划方法，其特征在于，所述对障碍物区域进行二维坐标中值查询法进行初始路径生成，生成轨迹簇，没有障碍物的情况下，取道路中心值，如果有障碍物，提取障碍物对应顶点至道路另一边的剩余横向范围包括：

使用frenet坐标系标识障碍物位置，纵向为S，横向范围为L，当有多个障碍物时，由多个区间组成，利用过滤原则去除过窄的区间，将所述区间的中间点与前后的点连接，生成多条初始化曲线。

7.根据权利要求6所述的规划方法，其特征在于，所述过滤原则是区间横向范围大于车辆宽度且有裕量。

8.根据权利要求6所述的规划方法，其特征在于，对所述第一轨迹和所述第二轨迹进行联合优化，得到最终规划轨迹具体包括：

若所述第一轨迹与所述第二轨迹之间均无障碍物隔离，直接对所述第一轨迹和所述第二轨迹的横向值L进行相加并取平均值，得到新的轨迹进行滤波优化，滤波优化的解为所述最终规划轨迹。