[发明专利]一种无人驾驶汽车路径规划的优化方法、装置及终端设备

权利要求书

1.一种无人驾驶汽车路径规划的优化方法，其特征在于，所述方法包括：

根据信息采集系统采集的信息，建立无人驾驶汽车路径规划的数学模型；其中，所述信息采集系统包括：激光测距仪，用于测定无人驾驶汽车到障碍物的距离；红外摄像机，用于捕捉视线范围内障碍物的图像；定位系统，用于确定无人驾驶汽车的具体位置；电子地图，用于采集障碍物形状、环境信息及无人驾驶汽车的行驶信息；

根据所述信息采集系统采集的信息，构建所述无人驾驶汽车路径规划的评价函数；

根据所述数学模型及所述评价函数，获取全局最优行驶路径；

根据折线等效算法及拐角优化算法，对所述全局最优行驶路径进行局部优化，获得局部最优行驶路径；

所述根据信息采集系统采集的信息，建立无人驾驶汽车路径规划的数学模型，包括：

根据所述定位系统及所述电子地图采集的信息，建立以起始点和目标点为X轴的直角坐标系；其中，所述起始点为所述无人驾驶汽车行驶路径的起点，所述目标点为所述无人驾驶汽车行驶路径的的终点；

在所述起始点和所述目标点的直线段上取N－1个等分点；其中，N大于1；

从所述起始点到所述目标点按顺序在每个所述等分点的垂线上任取一点组成一条无人驾驶汽车的初始路径；其中，所述垂线为经过所述等分点且相对所述X轴的垂线；

所述根据折线等效算法及拐角优化算法，对所述全局最优行驶路径进行局部优化，获得局部最优行驶路径，包括：

根据所述折线等效算法将起始点与所述全局最优行驶路径上的各等分点依次连接，直至连接线经过所述障碍物，则将该等分点的前一等分点保存，并将所述前一等分点作为新的起始点继续连接剩余的各等分点，直至目标点结束后形成新的优化路径；

从起始点依次计算所述新的优化路径中各个拐角的角度；

比较所述拐角的角度与预设角度的大小；

当所述拐角的角度大于所述预设角度时，该拐角的角度不需要优化；当所述拐角的角度小于所述预设角度时，则检验该拐点相邻两拐点的连线是否有效；其中，有效线段表示未经过障碍物；

若有效，则向所述相邻两拐点两边分别扩展一个拐点继续检验所述连接线的有效性，直至所述连接线无效，并以该无效线段的前一个有效线段对应的路径作为所述局部最优行驶路径。

2.如权利要求1所述的无人驾驶汽车路径规划的优化方法，其特征在于，所述根据所述信息采集系统采集的信息，构建所述无人驾驶汽车路径规划的评价函数，包括：

根据所述电子地图、所述红外摄像机及所述激光测距仪采集的信息，获取障碍物的半径和各所述等分点到障碍物中心的距离，并计算各所述等分点的危险值；

根据相邻两个所述等分点的总危险值及所述相邻两个等分点之间的路径总长度构建评价函数。

3.如权利要求2所述的无人驾驶汽车路径规划的优化方法，其特征在于，所述危险值的计算公式如下：

其中，i表示第i个等分点，j表示第j个障碍物，M(i,j)表示无人驾驶汽车第i个等分点到第j个障碍物的危险值，R_ij表示第j个障碍物的半径，r_ij表示第i个等分点到第j个障碍物中心的距离，K表示危险模值。

4.如权利要求3所述的无人驾驶汽车路径规划的优化方法，其特征在于，所述评价函数的计算公式为：

其中，D(a_i,a_i+1)表示第i个及第i+1个等分点的总危险值，表示第i个等分点到第i+1个等分点之间的路径总长度；Q₁及Q₂表示加权系数。