一种车辆行驶轨迹的轨迹点优化方法及装置与流程

本申请涉及交通控制领域，尤其涉及一种车辆行驶轨迹的轨迹点优化方法及装置。

背景技术：

1、车辆行驶轨迹中的轨迹点指的是在车辆行驶过程中，根据预设的路线或者导航系统提供的路径信息，记录下来的车辆位置数据点。这些数据点可以是连续的，也可以是离散的，它们共同构成了车辆的行驶轨迹图。通过分析这些轨迹点，可以了解车辆的行驶状态、速度和方向等信息。

2、车辆在城市里的行驶过程中，通过保留路径细节，即长期的路况产生的变化，可以用来规划活动时间与优化路径选择。

3、但长期的路况中包含有突发情况，比如前方发生车祸减速绕开，或者是突然有行人穿过减速躲避等，突发情况并不能说明该路段的实际状态，如果根据所有的轨迹点的速度数据进行路径规划，突发情况对应的数据会影响路径规划的结果，增加了车辆行驶中的不必要的转向、加速或减速操作，所以需要对车辆行驶轨迹中的轨迹点进行优化。

技术实现思路

1、为了对车辆行驶轨迹中的轨迹点进行优化，以减少突发情况对应的数据对路径规划结果的影响，提高路径规划的结果的合理性，本申请提供一种车辆行驶轨迹的轨迹点优化方法及装置。

2、第一方面，本申请提供一种车辆行驶轨迹的轨迹点优化方法及装置，采用如下的技术方案：

3、一种车辆行驶轨迹的轨迹点优化方法，包括步骤：获取车辆行驶轨迹的历史数据，行驶轨迹上设置有多个轨迹点，历史数据包括：轨迹点的记录时刻、在轨迹点处的车辆速度以及行驶轨迹中的红绿灯位置，构建关于记录时刻与车辆速度的速度曲线；根据车辆经过红绿灯的时间点，划分速度曲线为多个速度段；根据红绿灯位置，划分行驶轨迹为多个路段，距离路段起始位置最近的轨迹点作为路段的起点，距离路段终止位置最近的轨迹点作为路段的终点；计算每个轨迹点的车辆速度变化度，车辆速度变化度的计算公式为：，其中，表示第个轨迹点的车辆速度变化度，表示第个轨迹点的车辆速度，表示第个轨迹点所在速度段的车辆速度均值，表示第个轨迹点的车辆速度与第个轨迹点的车辆速度所在坐标连线的斜率；计算每个轨迹点的状态合理性，状态合理性的计算公式为：，其中，表示第个轨迹点的状态合理性，表示第个轨迹点的速度变化度，表示第个轨迹点的车辆速度，表示第个轨迹点所在路段的曲折程度，表示第个轨迹点所在位置的曲折程度，表示第个轨迹点与最近的红绿灯之间的路径距离，表示归一化函数；计算每个轨迹点的路况特征度，路况特征度的计算公式为：，其中，表示第个轨迹点的路况特征度，表示第个轨迹点的状态合理性，表示第个轨迹点所在路段的所有轨迹点的状态合理性均值；根据所有轨迹点的路况特征程度调整每个轨迹点的车辆速度得到最优速度曲线。

4、可选的，根据所有轨迹点的路况特征程度调整每个轨迹点的车辆速度得到最优速度曲线中，调整的方式包括步骤：计算车辆速度的不符度，计算公式为：，其中，表示第个轨迹点处的车辆速度的不符度，表示第个轨迹点的路况特征度，表示归一化函数；计算调整距离，计算公式为，，其中，表示调整距离，表示第个轨迹点处的车辆速度的不符度，表示第个轨迹点处的车辆速度，表示第个轨迹点处的车辆速度；根据调整距离，调整轨迹点处的车辆速度，调整的公式为：，其中，表示第个轨迹点处调整后的车辆速度，表示第个轨迹点处的车辆速度，表示第个轨迹点处的车辆速度，表示调整距离，表示最大值函数。

5、可选的，状态合理性的计算公式中，轨迹点所在路段的曲折程度为：第个轨迹点所处路段的起点与第个轨迹点所处路段上的所有轨迹点连线与水平线的夹角角度的方差。

6、可选的，状态合理性的计算公式中，轨迹点所在位置的曲折程度为：设定第个轨迹点所处路段的起点与第个轨迹点之间的连线为第一连线、第个轨迹点所处路段的终点与第个轨迹点之间的连线为第二连线，第一连线与第二连线之间的夹角的角度为第个轨迹点所在位置的曲折程度。

7、可选的，还包括步骤：根据旋转门压缩算法，对最优速度曲线进行旋转门压缩后存储。

8、第二方面，本申请提供一种车辆行驶轨迹的轨迹点优化装置，采用如下的技术方案：

9、一种车辆行驶轨迹的轨迹点优化装置，处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现根据上述的一种车辆行驶轨迹的轨迹点优化方法。

10、本申请具有以下技术效果：

11、1、对轨迹点处车辆的速度曲线进行优化，即对轨迹点进行优化，消除了突发情况对应的数据会对最终规划的结果造成影响，同时保留了道路拥堵的真实路况，通过优化轨迹点可以设计车辆行驶路径，提高路径规划的结果的合理性，使其更加平滑和连续，可以减少车辆行驶中的不必要的转向、加速或减速操作，从而降低燃油消耗和排放。

12、2、根据交通流量、道路条件和时间等因素，选择最佳的行驶路径和行驶策略，提高了交通效率，减少拥堵现象，缓解交通压力。优化轨迹点可以为驾驶员提供更加智能和准确的导航指引，并辅助驾驶员做出最优的行驶决策。这有助于提升驾驶员的驾驶体验、行车安全和行驶效率。

技术特征：

1.一种车辆行驶轨迹的轨迹点优化方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的一种车辆行驶轨迹的轨迹点优化方法，其特征在于，根据所有轨迹点的路况特征程度调整每个轨迹点的车辆速度得到最优速度曲线中，调整的方式包括步骤：

3.根据权利要求1所述的一种车辆行驶轨迹的轨迹点优化方法，其特征在于，状态合理性的计算公式中，轨迹点所在路段的曲折程度为：第个轨迹点所处路段的起点与第个轨迹点所处路段上的所有轨迹点连线与水平线的夹角角度的方差。

4.根据权利要求1所述的一种车辆行驶轨迹的轨迹点优化方法，其特征在于，状态合理性的计算公式中，轨迹点所在位置的曲折程度为：设定第个轨迹点所处路段的起点与第个轨迹点之间的连线为第一连线、第个轨迹点所处路段的终点与第个轨迹点之间的连线为第二连线，第一连线与第二连线之间的夹角的角度为第个轨迹点所在位置的曲折程度。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种车辆行驶轨迹的轨迹点优化方法，其特征在于，还包括步骤：根据旋转门压缩算法，对最优速度曲线进行旋转门压缩后存储。

6.一种车辆行驶轨迹的轨迹点优化装置，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现根据权利要求1-5任一项所述的一种车辆行驶轨迹的轨迹点优化方法。

技术总结本申请涉及交通控制领域，尤其涉及一种车辆行驶轨迹的轨迹点优化方法及装置，方法包括步骤：获取车辆行驶轨迹的历史数据，行驶轨迹上设置有多个轨迹点，历史数据包括：轨迹点的记录时刻、在轨迹点处的车辆速度以及行驶轨迹中的红绿灯位置，构建关于记录时刻与车辆速度的速度曲线；计算每个轨迹点的车辆速度变化度；计算每个轨迹点的状态合理性；计算每个轨迹点的路况特征度；根据所有轨迹点的路况特征程度调整每个轨迹点的车辆速度得到最优速度曲线。本申请具有对车辆行驶轨迹中的轨迹点进行优化的效果。技术研发人员：武海防,谭雪,吕建洋,魏庆余,强荡荡,邱伟,赵同磊,颜卫受保护的技术使用者：泰安九洲金城机械有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29