[发明专利]一种基于高精度地图的变道决策辅助方法及系统

说明书

本发明涉及一种基于高精度地图的变道决策辅助方法及系统，利用高精度地图包含的先验道路环境信息，以一定的方向转角，可以提前计算变道位置阈值。如果车辆位置超出该阈值将无法以设定的角度进行变道，可以认为丧失最佳变道空间。根据设定的变道角度，本发明可以为自动驾驶中变道决策提供最佳变道点位置阈值，超出该阈值将无法以设定的角度变道。自动驾驶汽车根据该位置阈值，以及当前的车辆状态如位置和速度，可以提前做出速度控制和方向控制的决策。

技术领域

本发明涉及自动驾驶及高精度地图技术领域，具体涉及一种基于高精度地图的变道决策辅助方法及系统。

背景技术

变道是驾驶中非常常见的行为，也是自动驾驶中决策和控制的难点，主要原因是受到周围同行车辆的影响，需要具备合理的变道空间，找准合适的变道时机完成变道。如果车流量较大，空间和时机的把握就变得很困难，导致容易错过了交通规则允许变道的区间，不得不重新调整路线，如果强行变道，可能导致违反交通规则，甚至引发交通事故。

在道路车道数量或者连接形态发生变化的复杂场景(如附图1所示)，自动驾驶汽车可能存在感知盲区，不能提前为变道决策提供感知依据，在较高行驶速度下，自动驾驶汽车将无法把握合适的变道空间和时机。其次，跨多车道连续变道的驾驶行为存在较大安全隐患，应当予以避免。最后，当车辆变道的角度过大时，在车速较快的情况下，可能会让乘坐汽车的人感觉不适，因此变道的角度需要提前预判。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于高精度地图的变道决策辅助方法及系统，利用高精度地图包含的先验道路环境信息，以一定的方向转角，可以提前计算变道位置阈值。如果车辆位置超出该阈值将无法以设定的角度进行变道，可以认为丧失最佳变道空间。

高精度地图提供的先验道路环境信息包括：道路边线的线型(如虚线、实线)、颜色和形状信息，以及道路上的地面标识信息，如掉头、左转、右转、直行标识。道路边线的线型包含了是否允许车辆变道的信息，一般虚线允许变道，实线不允许变道。结合车辆高精度定位，高精度地图可以实时提供车辆周边的道路边线和地面标识信息，以及车辆与后者的距离、方位等信息。在计算变道位置阈值时，考虑车辆自身长度，提供避免跨多车道连续变道的最低空间要求。方向转角的设定可以保证车辆不超过角度阈值变道，从而避免转角过大造成的人体不适。这两者的计算都可以在高精度地图提供的车道几何平面内进行。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种基于高精度地图的变道决策辅助方法，包括：

步骤1，根据高精度地图获取目标车道边线虚实变化横向位置p；

步骤2，根据设定的变道角度α，以及公式(1)计算经过车道的横向位置阈值，即车头最前沿所到达的位置，为变道决策提供变道空间的定量阈值描述；

p-s₁＝0.5d*cotα (1)

其中，d表示车道宽度，s₁表示对于目标车道L₀的前一个需要变道的车道L₁所允许的横向位置阈值。

进一步的，在所述步骤1之前还包括：

从车载高精度定位系统获取当前车辆的高精度位置，并匹配到高精度地图，明确车辆所在的道路和车道；

根据设定的目的地，进行道路路径规划，依据道路路径规划结果，以及结果中每条道路所对应的车道数量及各自交通通行规则，明确需要变道的道路区域；

在变道区域，结合当前车辆所处车道，明确变道目标，包括变道个数和目标车道。

进一步的，在所述步骤2之后还包括步骤3：

判断所述的目标车道L₀的前一个需要变道的车道L₁是否为当前车辆所在车道；