[发明专利]路径规划方法、路径规划装置及计算机可读存储介质

说明书

本公开提供了一种路径规划方法、路径规划装置及计算机可读存储介质，涉及计算机技术领域。其中的路径规划方法包括：将车辆沿着规划的平滑路径运动所需的时长、平滑路径与给定的各个航迹参考点之间的累计最小距离作为优化目标，构建第一目标函数；平滑路径经过给定的各个航迹参考点；将车辆的运动学方程、车辆的起始状态、车辆的终止状态、平滑路径与各个航迹参考点之间的最小距离不大于预设值作为第一约束条件；在满足第一约束条件的情况下，采用最优化方法求解使第一目标函数取值最小时的平滑路径。本公开能够根据给定的航迹参考点规划出符合车辆运动特性的平滑路径，从而更加准确、直接、客观的指引车辆快速经过各个航迹参考点。

技术领域

本公开涉及计算机技术领域，特别涉及一种路径规划方法、路径规划装置及计算机可读存储介质。

背景技术

随着无人车技术的发展，无人车的应用领域变得更加广泛。

在无人车的工作过程中，一般需要提前规划无人车的行驶路径，然后控制无人车沿着规划好的路径行驶。因此，提前规划的路径能够为无人车的行驶起到导航和指引的作用。

发明内容

发明人研究发现，相关技术中为无人车规划的路径通常由若干个航迹参考点组成，这些航迹参考点之间形成一段段折线。而无人车在实际的行驶过程中难以沿着一段段折线通过各个航迹参考点，因此需要对各个航迹参考点组成的路径进行平滑处理。如果仅基于几何知识对路径进行平滑处理，可能导致生成的平滑路径不符合车辆的运动特性。一方面，车辆在运动时的速度、加速度、车轮偏转角、车轮偏转角速度等参数指标，可能导致车辆实际上无法沿着基于几何知识进行平滑处理得到的路径行驶；另一方面，为了使车辆沿着基于几何知识进行平滑处理得到的路径行驶，将会对车辆运动时的速度、加速度等参数指标造成限制。

本公开解决的技术问题是，如何根据给定的航迹参考点规划出符合车辆运动特性的平滑路径，从而更加准确、直接、客观的指引车辆快速经过各个航迹参考点。

根据本公开实施例的一个方面，提供了一种路径规划方法，包括：将车辆沿着规划的平滑路径运动所需的时长、平滑路径与给定的各个航迹参考点之间的累计最小距离作为优化目标，构建第一目标函数；平滑路径经过给定的各个航迹参考点；将车辆的运动学方程、车辆的起始状态、车辆的终止状态、平滑路径与各个航迹参考点之间的最小距离不大于预设值作为第一约束条件；在满足第一约束条件的情况下，采用最优化方法求解使第一目标函数取值最小时的平滑路径。

在一些实施例中，将车辆沿着规划的平滑路径运动所需的时长、平滑路径与给定的各个航迹参考点之间的累计最小距离作为优化目标，构建第一目标函数包括：将车辆沿着规划的平滑路径运动所需的时长、平滑路径与给定的各个航迹参考点之间的累计最小距离进行加权求和，得到第一目标函数。

在一些实施例中，第一目标函数为其中，t_f表示未知的车辆经过最后一个航迹参考点的时刻，t₀表示已知的车辆经过第一个航迹参考点的时刻，λ为已知的大于零的预设常数，i为航迹参考点的标识，N为已知的航迹参考点的总数，x(τ)为未知的τ时刻车辆的后轮轴中点在平滑路径的横坐标，y(τ)为未知的τ时刻车辆的后轮轴中点在平滑路径的纵坐标，x_i为已知的航迹参考点i的横坐标，y_i为已知的航迹参考点i的纵坐标。