[发明专利]一种局部轨迹规划方法、系统及装置

权利要求书

1.一种局部轨迹规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100，获取车辆对外部环境的感知信息以及当前位姿，

S200，基于所述感知信息和当前位姿生成一条最优路径；

S300，基于S100所述感知信息以及当前位姿，对S200所述最优路径附加速度属性，根据所述最优路径与障碍物的交互情况，采取超越模式或等待模式，基于匀加速运动模型获取满足超越模式或等待模式的行驶速度，即为安全的行驶速度，如果不能获取沿最优路径安全的行驶速度，则根据S200重新生成最优路径；速度生成时，将车辆实际速度与轨迹期望速度的误差作为补偿项添加到计算过程；

S400，将S200所述最优路径与S300所述安全的行驶速度融合，生成车辆行驶轨迹，同时车辆进入监控状态行驶；并进入状态保持模式；

超越模式，车辆的行驶必须要满足两个条件；第一个条件为在车辆到达碰撞点cp^(ego)时，动态障碍物离碰撞点cp^(obs)还存在安全距离dist_safe，第二个条件为当动态障碍物到达cp^(obs)时，车辆已经超出cp^(ego)安全距离dist_safe；安全距离dist_safe与车辆当前速度以及动态障碍物速度均有关系，其计算表达式如下：

其中，dist₁和dist₂为设定的距离常量，v_obs为障碍物速度，acc^(obs)为障碍物最大加速度，v_ego为车辆速度，acc^(ego)为车辆最大加速度，coef为设定的参数，ε为阶跃函数，表达式分为了两项，第一项表示在本车进行紧急刹车时，障碍物也进行紧急刹车，最终停下后，两者的距离为dist₁，第二项为在行驶过程中期望的与障碍物保持的距离；

等待模式存在两个条件，第一个条件为当动态障碍物到达cp^(obs)时，车辆离cp^(ego)还存在安全距离dist_safe；第二个条件为车辆到达cp^(ego)时，动态障碍物超过碰撞点cp^(obs)安全距离dist_safe，等待模式下，安全距离dist_safe计算表达式如下：

2.根据权利要求1所述的局部轨迹规划方法，其特征在于，S200，采用终点状态采样的方法生成待选路径组，再从待选路径中选出最优路径，具体如下：

S201，规划距离在参考线的纵向偏移s与车辆当前速度成一次函数，可以得到参考点R，在R处以不同的横向偏移量d_i进行采样，就可以得到不同的目标状态G_i，求解G_i在笛卡尔坐标下的位姿；

S202，得到从车辆初始位姿I＝(x^(init)，y^(init)，θ^(init)，k^(init))到G_i的参数曲线Path_i；生成多样化的路径，即得到待选路径组；其中，x^(init)，y^(init)，θ^(init)，κ^(init)分别为车辆在笛卡尔坐标系下的坐标、朝向以及曲率；

S203，考虑静态和低速障碍物，判断每一条路径是否与障碍物发生碰撞，得到每一条路径的碰撞风险，综合考虑路径的最大曲率和离参考线的横向偏移量，计算所述碰撞风险、最大曲率和离参考线的横向偏移量损失，再进行加权求和，损失最小的就是最优路径。

3.根据权利要求1所述的局部轨迹规划方法，其特征在于，S300中，根据最优路径上动态障碍物信息，得到每一个障碍物的交互过程中加速度的可行区间，最终的加速度的可行区间就是每个动态障碍物交互过程生成的加速度可行区间的交集，得到加速度的可行区间，再从所述可行区间中找到最优的加速度，采用所述最优的加速度，根据匀加速运动模型，计算出车辆的速度曲线。