规避运动目标的路径规划方法、装置、设备及存储介质与流程

本公开涉及路径规划领域，特别是涉及一种规避运动目标的路径规划方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、一般的路径规划问题的求解方案，主要是根据能耗、路程时间等性能指标，保证在存在障碍物的环境下，规划出条从初始位置到目标位置的最优路径。

2、在规避运动目标的路径规划问题中，由于要规避的运动目标是运动的，使得要规避的目标位置是不确定的，进而无法利用路径规划算法直接求取规避运动目标的路径。

3、因此，需要一种能够规避运动目标的路径规划方案。

技术实现思路

1、本公开要解决的一个技术问题是，如何规避运动目标。

2、根据本公开的第一个方面，提供了一种规避运动目标的路径规划方法，包括：若第二运动物体的第二运动路径与第一运动物体的第一运动路径存在冲突，则识别冲突类型；若冲突类型为交叉相遇，则判断通过降低所述第二运动物体的运动速度是否能够规避冲突；若通过降低所述第二运动物体的运动速度不能规避冲突，则通过重新规划所述第二运动路径规避冲突；若冲突类型为对遇或追越，则通过重新规划所述第二运动路径规避冲突。

3、可选地，判断通过降低所述第二运动物体的运动速度是否能够规避冲突，包括：若在将所述第二运动物体的运动速度降低到第一阈值时，仍不能规避冲突，则判定不能通过降低所述第二运动物体的运动速度规避冲突。

4、可选地，通过重新规划所述第二运动路径规避冲突，包括：迭代执行如下步骤，直至得到能够规避冲突的第二运动路径；基于第一绕路幅度，利用路径规划算法重新规划所述第二运动路径；检测重新规划后的第二运动路径是否能够规避冲突；若重新规划后的第二运动路径不能规避冲突，则调高所述第一绕路幅度。

5、可选地，所述第二运动路径用于表征所述第二运动物体从起始位置到终点位置的运动路径；所述基于第一绕路幅度，利用路径规划算法重新规划所述第二运动路径，包括：基于第一绕路幅度设定中间位置，所述起始位置与所述中间位置的连线与所述起始位置与冲突位置的连线之间的夹角与所述第一绕路幅度正相关；利用路径规划算法确定所述第二运动物体由所述起始位置到所述中间位置的第三运动路径，以及所述第二运动物体由所述中间位置到所述终点位置的第四运动路径，所述第三运动路径与所述第四运动路径组成重新规划后的第二运动路径。

6、可选地，该方法还包括：基于所述第二运动物体的转向能力设定最短直线行驶距离和/或转向限制角度，所述最短直线行驶距离用于表征所述第二运动物体为实现转向而需最短行驶的直线距离，所述转向限制角度用于表征所述第二运动物体为实现转向需要符合的角度限制条件；基于所述最短直线行驶距离和/或所述转向限制角度，优化所述路径规划算法，其中，基于第一绕路幅度，利用路径规划算法重新规划所述第二运动路径，包括：基于第一绕路幅度，利用优化后的路径规划算法重新规划所述第二运动路径。

7、可选地，所述路径规划算法为单源最短路径算法，优化后的单源最短路径算法被配置为，在基于第一节点与第二节点之间的距离计算由初始位置到达所述第二节点的最短路径长度时，忽略与所述第二节点之间的距离小于所述最短直线行驶距离或者进入方向不符合所述转向限制角度的第一节点。

8、可选地优化后的单源最短路径算法被配置为，基于如下公式计算由初始位置到达所述第二节点的最短路径长度，

9、

10、其中，i为第二节点，j为第一节点，dist[i][dir]表示由初始位置到达第二节点i且进入方向为dir时的最短路径长度，dirk表示第一节点j的进入方向，dist[j][dirk]表示由初始位置到达第一节点j且进入方向为dirk时的最短路径长度，edge[j][i]表示第二节点i与第一节点j之间的距离，r表示钝角限制度数，d表示最短直线行驶距离。length(edge[j][i])表示第二节点i与第一节点j之间的距离长度。

11、可选地，该方法还包括：遍历所述第二运动路径中的每个节点，判断该节点是否符合约束条件，若符合约束条件，则将该节点从所述第二运动路径中删除，并将所述第二运动路径中该节点的前一个节点与该节点的后一个节点相连，其中，所述约束条件包括：所述第二运动路径中该节点的前一个节点与该节点的后一个节点之间的距离大于或等于所述最短直线行驶距离；和/或所述第二运动物体由该节点的前一个节点运动到该节点的后一个节点的转向角度符合所述转向限制角度。

12、可选地，该方法还包括：将所述第二运动物体在各个节点的进入方向映射为预先设定的多个方向中一个方向。

13、可选地，在利用路径规划算法重新规划所述第二运动路径之前，该方法还包括：对禁止运动区域进行放大处理；基于放大后的禁止运动区域确定安全运动区域。

14、根据本公开的第二个方面，还提供了一种规避运动目标的路径规划方法，包括：若第二运动物体的第二运动路径与多个第一运动物体的第一运动路径存在冲突，则按照冲突的先后顺序，迭代调用上文第一个方面所描述的方法，直至得到能够规避所有冲突的第二运动路径。

15、可选地，在迭代调用上文第一个方面所描述的方法，得到能够规避所有冲突的第二运动路径的过程中，若在前的冲突是基于第一绕路幅度利用路径规划算法重新规划所述第二运动路径规避的，且在规避在后的冲突时需要通过重新规划所述第二运动路径进行规避，则调高所述第一绕路幅度，基于调高后的第一绕路幅度利用路径规划算法重新规划所述第二运动路径以规避在后的冲突。

16、可选地，基于调高后的第一绕路幅度利用路径规划算法重新规划所述第二运动路径以规避在后的冲突，包括：基于调高后的第一绕路幅度，更改中间位置，所述中间位置是基于调高前的第一绕路幅度确定的，所述起始位置与所述中间位置的连线与所述起始位置与冲突位置的连线之间的夹角与所述第一绕路幅度正相关；利用路径规划算法确定所述第二运动物体由所述起始位置到更改后的中间位置的第三运动路径，以及所述第二运动物体由更改后的中间位置到所述终点位置的第四运动路径，所述第三运动路径与所述第四运动路径组成重新规划后的第二运动路径。

17、根据本公开的第三个方面，还提供了一种规避运动目标的路径规划装置，包括：识别模块，用于若第二运动物体的第二运动路径与第一运动物体的第一运动路径存在冲突，则识别冲突类型；第一规避模块，用于若冲突类型为交叉相遇，则判断通过降低所述第二运动物体的运动速度是否能够规避冲突；第二规避模块，用于若所述第一规避模块若通过降低所述第二运动物体的运动速度不能规避冲突，则通过重新规划所述第二运动路径规避冲突，所述第二规避模块还用于若冲突类型为对遇或追越，则通过重新规划所述第二运动路径规避冲突。

18、可选地，若在将所述第二运动物体的运动速度降低到第一阈值时，仍不能规避冲突，则所述第一规避模块判定不能通过降低所述第二运动物体的运动速度规避冲突。

19、可选地，所述第二规避模块包括路径规划模块、检测模块以及绕路幅度调整模块，所述路径规划模块、所述检测模块以及所述绕路幅度调整模块迭代执行如下操作，直至得到能够规避冲突的第二运动路径；所述路径规划模块基于第一绕路幅度，利用路径规划算法重新规划所述第二运动路径；所述检测模块检测重新规划后的第二运动路径是否能够规避冲突；所述绕路幅度调整模块用于若重新规划后的第二运动路径不能规避冲突，则调高所述第一绕路幅度。

20、可选地，所述第二运动路径用于表征所述第二运动物体从起始位置到终点位置的运动路径；所述路径规划模块基于第一绕路幅度设定中间位置，所述起始位置与所述中间位置的连线与所述起始位置与冲突位置的连线之间的夹角与所述第一绕路幅度正相关；所述路径规划模块利用路径规划算法确定所述第二运动物体由所述起始位置到所述中间位置的第三运动路径，以及所述第二运动物体由所述中间位置到所述终点位置的第四运动路径，所述第三运动路径与所述第四运动路径组成重新规划后的第二运动路径。

21、可选地，该装置还包括：设定模块，用于基于所述第二运动物体的转向能力设定最短直线行驶距离和/或转向限制角度，所述最短直线行驶距离用于表征所述第二运动物体为实现转向而需最短行驶的直线距离，所述转向限制角度用于表征所述第二运动物体为实现转向需要符合的角度限制条件；优化模块，用于基于所述最短直线行驶距离和/或所述转向限制角度，优化所述路径规划算法，其中，所述路径规划模块基于第一绕路幅度，利用优化后的路径规划算法重新规划所述第二运动路径。

22、可选地，所述路径规划算法为单源最短路径算法，优化后的单源最短路径算法被配置为，在基于第一节点与第二节点之间的距离计算由初始位置到达所述第二节点的最短路径长度时，忽略与所述第二节点之间的距离小于所述最短直线行驶距离或者进入方向不符合所述转向限制角度的第一节点。

23、可选地，优化后的单源最短路径算法被配置为，基于如下公式计算由初始位置到达所述第二节点的最短路径长度，

24、

25、其中，i为第二节点，j为第一节点，dist[i][dir]表示由初始位置到达第二节点i且进入方向为dir时的最短路径长度，dirk表示第一节点j的进入方向，dist[j][dirk]表示由初始位置到达第一节点j且进入方向为dirk时的最短路径长度，edge[j][i]表示第二节点i与第一节点j之间的距离，r表示钝角限制度数，d表示最短直线行驶距离。length(edge[j][i])表示第二节点i与第一节点j之间的距离长度。

26、可选地，该装置还包括：平滑处理模块，用于遍历所述第二运动路径中的每个节点，判断该节点是否符合约束条件，若符合约束条件，则将该节点从所述第二运动路径中删除，并将所述第二运动路径中该节点的前一个节点与该节点的后一个节点相连，其中，所述约束条件包括：所述第二运动路径中该节点的前一个节点与该节点的后一个节点之间的距离大于或等于所述最短直线行驶距离；和/或所述第二运动物体由该节点的前一个节点运动到该节点的后一个节点的转向角度符合所述转向限制角度。

27、可选地，该装置还包括：映射模块，用于将所述第二运动物体在各个节点的进入方向映射为预先设定的多个方向中一个方向。

28、可选地，该装置还包括：安全运动区域确定模块，用于在所述路径规划模块利用路径规划算法重新规划所述第二运动路径之前，对禁止运动区域进行放大处理，并基于放大后的禁止运动区域确定安全运动区域。

29、根据本公开的第四个方面，还提供了一种规避运动目标的路径规划装置，包括：冲突处理模块，用于若第二运动物体的第二运动路径与多个第一运动物体的第一运动路径存在冲突，则按照冲突的先后顺序，迭代调用上文第一个方面所描述的方法，直至得到能够规避所有冲突的第二运动路径。

30、可选地，在突处理装置迭代调用上文第一个方面所描述的方法，得到能够规避所有冲突的第二运动路径的过程中，若在前的冲突是基于第一绕路幅度利用路径规划算法重新规划所述第二运动路径规避的，且在规避在后的冲突时需要通过重新规划所述第二运动路径进行规避，则调高所述第一绕路幅度，基于调高后的第一绕路幅度利用路径规划算法重新规划所述第二运动路径以规避在后的冲突。

31、可选地，所述冲突处理模块基于调高后的第一绕路幅度，更改中间位置，所述中间位置是基于调高前的第一绕路幅度确定的，所述起始位置与所述中间位置的连线与所述起始位置与冲突位置的连线之间的夹角与所述第一绕路幅度正相关；所述冲突处理模块利用路径规划算法确定所述第二运动物体由所述起始位置到更改后的中间位置的第三运动路径，以及所述第二运动物体由更改后的中间位置到所述终点位置的第四运动路径，所述第三运动路径与所述第四运动路径组成重新规划后的第二运动路径。

32、根据本公开的第五个方面，提供了一种计算设备，包括：处理器；以及存储器，其上存储有可执行代码，当可执行代码被处理器执行时，使处理器执行如上述第一个方面或第二个方面所述的方法。

33、根据本公开的第六个方面，提供了一种计算机程序产品，包括可执行代码，当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时，使所述处理器执行如上述第一个方面或第二个方面所述的方法。

34、根据本公开的第七个方面，提供了一种非暂时性机器可读存储介质，其上存储有可执行代码，当可执行代码被电子设备的处理器执行时，使处理器执行如上述第一个方面或第二个方面所述的方法。

35、由此，本公开根据冲突场景的复杂性，针对不同类型的冲突，提出了不同的规避策略。具体地，若第二运动物体的第二运动路径与第一运动物体的第一运动路径存在冲突，且冲突类型为交叉相遇，则先判断通过降低所述第二运动物体的运动速度是否能够规避冲突；若通过降低所述第二运动物体的运动速度不能规避冲突，再通过重新规划所述第二运动路径规避冲突；若冲突类型为对遇或追越，则直接通过重新规划所述第二运动路径规避冲突。