路口速度规划方法、装置与流程

本技术涉及自动驾驶，尤其涉及一种路口速度规划方法、装置。

背景技术：

1、在自动驾驶中，路口通行中的速度规划是运动规划技术面临的一个关键挑战。具体主要体现在让行时自动驾驶出于安全考虑容易过度保守导致阻塞交通，而在抢行时又有可能因为人类驾驶员同样抢行而带来安全隐患。

2、如何能够安全流畅自然的通过路口，特别是无保护左转路口已经成为自动驾驶运动规划技术的一个重要体现和显著标志。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种路口速度规划方法、装置，以降低路口通行速度规划优化问题设计的复杂性，同时保证求解的平顺性和安全性。

2、本技术实施例采用下述技术方案：

3、第一方面，本技术实施例提供一种路口速度规划方法，其中，所述方法包括：

4、根据自车路径规划信息和其他交通参与者位置信息，建立抽象空间，所述抽象空间包括交互博弈和交汇博弈，所述交互博弈用于表示自车与其他交通参与者最终会在横向空间上分离，所述交汇博弈用于表示自车和其他交通参与者最终会在横向空间上汇合；

5、根据所述抽象空间中的所述交互博弈、所述交汇博弈以及自车速度信息、其他交通参与者速度信息，建立优化问题；

6、通过求解所述优化问题，输出路口速度规划结果。

7、在一些实施例中，所述通过求解所述优化问题，输出路口速度规划结果，包括：

8、如果求解所述优化问题成功，则输出优化结果中加速度序列的第一个值给底层控制器；

9、如果求解所述优化问题失败，则维护一个连续求解失败的次数；

10、如果连续求解失败的次数i小于预设的第一阈值，则在求解失败期间依次输出上次求解成功加速度序列的第i+1个值给底层控制器；

11、如果连续求解失败次数高于预设的第二阈值，则认为优化问题无解，结束优化问题求解并进入保护处理逻辑。

12、在一些实施例中，所述根据所述抽象空间中的所述交互博弈、所述交汇博弈以及自车速度信息、其他交通参与者速度信息，建立优化问题，包括：

13、设置所述优化问题的目标函数；

14、根据所述目标函数，采用包含自车未来加速度信息的非线性目标函数；

15、根据所述非线性目标函数，得到所述优化问题的求解结果为：未来一段时间内自车的加速度序列。

16、在一些实施例中，所述目标函数包括：

17、根据实际应用场景，设置自车平均车速；

18、根据所述自车平均车速，确定超参数；

19、基于所述自车平均车速、所述超参数，并使用指数函数pow构建所述目标函数。

20、在一些实施例中，所述方法还包括：

21、在所述目标函数中加入舒适性度量w_smooth*（加速度序列导数的平方和）。

22、在一些实施例中，所述根据所述抽象空间中的所述交互博弈、所述交汇博弈以及自车速度信息、其他交通参与者速度信息，建立优化问题，还包括：

23、根据自车采取的策略设置约束项，所述自车采取的策略包括让行或者抢行；

24、如果自车采取的策略是让行的情况下，所述约束项为自车需在其他交通参与者驶出交互或者交汇区域后，进入交互或者交汇区域；

25、如果自车采取的策略是抢行的情况下，所述约束项为自车需在其他交通参与者进入交互或者交汇区域前，驶出交互或者交汇区域。

26、在一些实施例中，所述方法还包括：

27、在所述自车让行时，使用其他交通参与者在一个预设时间内紧急制动后的速度，来计算自车在其他交通者驶出交互或者交汇区域后进入交互或者交汇区域的时间；

28、在所述自车抢行时，使用他车在同一个所述预设时间内加速行驶后的速度，来计算自车需在其他交通参与者进入交互或者交汇区域前驶出交互或者交汇区域的时间。

29、在一些实施例中，所述根据所述抽象空间中的所述交互博弈、所述交汇博弈以及自车速度信息、其他交通参与者速度信息，建立优化问题，包括：

30、设置所述目标函数的初始值；

31、根据自车或者其他交通参与者的跟踪id信息，记录本次求解是否是针对该自车或者其他交通参与者进行的第一次优化求解；

32、若是第一次优化求解，则将变量初始值优化为变量上下界的中间位置；

33、若不是第一次优化求解，则将变量初始值优化为上一次求解成功的优化结果。

34、在一些实施例中，根据自车路径规划信息和其他交通参与者位置信息，建立抽象空间，所述抽象空间包括交互博弈和交汇博弈，包括：

35、根据所述抽象空间中的交互博弈，基于自车规划路径信息和其他交通参与者预测轨迹信息进行交叉点计算；

36、根据所述抽象空间中的交汇博弈，基于自车规划路径信息和其他交通参与者预测轨迹信息进行交汇点计算。

37、在一些实施例中，根据所述抽象空间中的所述交互博弈、所述交汇博弈以及自车速度信息、其他交通参与者速度信息，建立优化问题，包括：

38、判断所述抽象空间中的博弈类型；

39、如果所述博弈类型是交互博弈问题，则计算自车和其他交通参与者第一次发生碰撞的位置和最后一次发生碰撞的位置，获得交互区域信息；

40、根据其他交通参与者当前速度信息计算其他交通参与者到达和驶出交互区域的时间；

41、如果所述博弈类型是交汇博弈问题，则计算自车和其他交通参与者第一次发生横向碰撞的位置和最终满足纵向安全的位置，获得交汇区域信息；

42、根据其他交通参与者的当前速度信息计算其他交通参与者到达和驶出交汇区域的时间。

43、第二方面，本技术实施例还提供一种路口速度规划装置，其中，所述装置包括：

44、抽象空间建立模块，用于根据自车路径规划信息和其他交通参与者位置信息，建立抽象空间，所述抽象空间包括交互博弈和交汇博弈，所述交互博弈用于表示自车与其他交通参与者最终会在横向空间上分离，所述交汇博弈用于表示自车和其他交通参与者最终会在横向空间上汇合；

45、优化问题建立模块，用于根据所述抽象空间中的所述交互博弈、所述交汇博弈以及自车速度信息、其他交通参与者速度信息，建立优化问题；

46、输出模块，用于通过求解所述优化问题，输出路口速度规划结果。

47、第三方面，本技术实施例还提供一种电子设备，包括：处理器；以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行上述方法。

48、第四方面，本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被包括多个应用程序的电子设备执行时，使得所述电子设备执行上述方法。

49、本技术实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：根据自车路径规划信息和其他交通参与者位置信息，可以建立抽象空间。在所述抽象空间包括交互博弈和交汇博弈，所述交互博弈用于表示自车与其他交通参与者最终会在横向空间上分离，所述交汇博弈用于表示自车和其他交通参与者最终会在横向空间上汇合。然后再根据所述抽象空间中的所述交互博弈、所述交汇博弈以及自车速度信息、其他交通参与者速度信息，建立优化问题。最后，通过求解所述优化问题，输出路口速度规划结果。通过上述方法，降低了路口通行速度规划优化问题设计的复杂性，同时保证求解的平顺性和安全性。