[发明专利]一种面向无人驾驶的拟人化参考轨迹规划方法

权利要求书

1.一种面向无人驾驶的拟人化参考轨迹规划方法，包括以下步骤：

1)建立车辆转向模型，根据车辆基本参数，生成车辆转向时的动力学约束；其中，车辆转向模型为：

式中，Π为转弯轨迹曲线；s为转弯轨迹曲线的任意弧长；l为转弯轨迹曲线Π的长度；

2)根据车辆上层决策获取道路的地图信息，根据地图信息得到参考轨迹的起终点约束信息；其中，车辆上层决策是指给出从“入车道”进入路口，后经“出车道”驶出路口的决策；道路的地图信息包括入车道结束中心点p_i的位置和方向信息p_i＝(x_i，y_i，θ_i)，以及出车道起始中心点p_e的位置和方向信息p_e＝(x_e，y_e，θ_e)；其中，x_i、y_i为入车道结束中心点的经纬度坐标，θ_i为入车道结束中心点处的理想行车方向；x_e、y_e为出车道起始中心点的经纬度坐标，θ_e为出车道起始中心点处的理想行车方向；得到的参考轨迹的起终点约束信息为：Π(0)＝p_i且Π(l)＝p_e；

3)根据车辆转向时的动力学约束和参考轨迹的起终点约束信息，生成若干条基本满足车辆转向的几何学和动力学约束且符合人的驾驶习惯和转向规律的转弯轨迹曲线，形成基本可行轨迹簇，具体包括以下步骤：

①根据车辆转向时的动力学约束和参考轨迹的起终点约束信息，确定转向轨迹曲线参数l、l₁、l₂、κ_max的求解空间为：

l₁＝λ₁l,l₂＝λ₂l且0≤λ₁≤λ₂≤1

0≤κ_max≤σ_max·max(l₁,l-l₂)

式中，l₁和l₂分别为转弯轨迹曲线中曲率增加段和曲率减小段的长度；λ₁和λ₂分别为转弯轨迹曲线中曲率增加段和曲率减小段占转弯轨迹曲线总长度的比例；

②建立转向轨迹曲线终点处的车辆车身方向角以及横坐标和纵坐标的计算公式；

③根据转向轨迹曲线终点处的车辆车身方向角以及横坐标和纵坐标的计算公式，计算求解空间中的点(l_i,l_1i，l_2i，κ_maxi)的终点处的车辆车身方向角及横纵坐标θ_ei，x_ei，y_ei；如果θ_ei，x_ei，y_ei在出车道中心点信息θ_e，x_e，y_e的可行领域内，则将该曲线留在曲线簇中，最终得到一定数量曲线的基本可行轨迹簇；4)以横向加速度对时间的积分为指标，从基本可行轨迹簇中选择最为舒适的一条作为最终生成的最佳路口内参考行驶轨迹。

2.如权利要求1所述的一种面向无人驾驶的拟人化参考轨迹规划方法，其特征在于，所述步骤1)中的车辆基本参数包括车辆轴距L、外侧转向轮最大转角β和转弯轨迹曲线曲率变化率最大值σ_max；

车辆转向时的动力学约束为：

κ(s)≤κ_max，s∈[0,l]

式中，κ(s)为转弯轨迹曲线任意弧长s处的曲率；κ_max为转弯轨迹曲线曲率的最大值；为转弯轨迹曲线曲率的导数。