[发明专利]一种适用于大型复杂场景下的分层局部路径规划方法

权利要求书

1.一种适用于大型复杂场景下的分层局部路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100，获取车辆当前位置为中心的局部栅格地图，在所述局部栅格地图中标记障碍物；

S200，生成全局引导路径并提取关键点；

S300，基于修改的混合A*算法获取满足全局终点要求的局部终点：

S301，定义搜索节点的结构，基于所述结构得到搜索节点的启发式函数h和临近搜索密度；

S302，构建OPEN表和BUFF表，OPEN表用于存储待探索的节点，BUFF表用于临时存储需要按照密度调整扩展优先级顺序的点；同时设置初始的密度判别阈值ρ_th＝0，OPEN表中仅装入车辆当前位置对应节点，BUFF表留空；

S303，根据OPEN表和BUFF表中的点的确定当前节点；

S304，按照更新密度阈值ρ_th；

S305，如果当前节点来自OPEN表，且ρ(s_BUFF)ρ_th，则将当前节点装入BUFF表，并再跳转至S303；

S306，判断当前节点是否满足全局终点的要求，如果当前节点满足全局终点的要求，跳转至S400；

S307，如果当前节点不满足全局终点的要求，则判断当前节点是否能通过RS曲线链接到下一个局部终点，如果是，则创建这样的RS曲线并构建父节点关系，将下一个局部终点添加至OPEN表并跳转至S303；

S308，对当前节点进行子节点扩展，得到扩展曲线；具体的，通过车辆运动学方程积分得到扩展采用的运动基元为直线、圆或者螺线，同时对应新的车辆位置(x_b,y_b)、朝向θ_b、曲率κ_b与旧节点车辆位置(x_a,y_a)、朝向θ_a、曲率κ_a的关系，基于螺线基元过渡，线连接直线和圆弧；

S309，根据扩展曲线种类生成子节点的位置和朝向信息；

S310，同时根据位置和朝向信息计算子节点到终点的启发式函数值，存储为节点h值，并采用传统A*及混合A*方法更新OPEN表，再跳转至S303；

S400，基于所述局部终点，从终点开始构建完整的路径。

2.根据权利要求1所述的适用于大型复杂场景下的分层局部路径规划方法，其特征在于，获取车辆当前位置为中心的局部栅格地图：基于预存的全局地图锚点在世界坐标系的位置和朝向，以及定位模块输出的车辆当前位置在同一世界坐标系中的位置和朝向，通过对所述全局地图旋转和裁切得到以车辆当前位置为中心的局部栅格图。

3.根据权利要求1所述的适用于大型复杂场景下的分层局部路径规划方法，其特征在于，在所述局部栅格地图中标记障碍物：在局部栅格地图中设置高度阈值，根据所述高度阈值去除所述局部栅格地图的激光雷达点云中的地面点集，得到激光雷达点云中的非地面点集；将所述非地面点集在局部栅格图中的对应位置标记为障碍物。

4.根据权利要求1所述的适用于大型复杂场景下的分层局部路径规划方法，其特征在于，S200生成全局引导路径并提取关键点具体包括以下步骤：

S201将世界坐标系下车辆局部规划的终点映射到局部栅格图中的某个像素位置，

S202应用A*算法生成从车辆当前位置到终点的完整引导路径P_raw，

S203分析完整引导路径P_raw中每个候选点对应的邻域，向八个方向构造射线直至与局部栅格图中的障碍物相交，得到一个狭窄通道中点的集合P，

S204精细化集合P中每个点的朝向和通道宽度，得到精细化的通道朝向和半边界距离，

S205按照精细化得到的通道朝向和边界距离移动通道点，使之在垂直方向上处在通道的中心。