[发明专利]一种基于能耗经济性的全局路径规划方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于能耗经济性的全局路径规划方法及系统，该方法包括：预先根据汽车动力性相关参数构建车辆能耗模型，以及根据路段参数、地图信息和实时交通信息构建实时路况模型；根据所述车辆能耗模型和所述实时路况模型构建能耗地图；根据所述能耗地图、起始点和目标点确定路径。利用本发明规划的路径的能耗最低、且能保证时长和/路径长度较优。

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，特别涉及一种基于能耗经济性的全局路径规划方法及系统。

背景技术

路径规划是无人驾驶汽车导航的基本环节之一，它是按照某一性能指标搜索一条从起始点到目标点的最优或近似最优的无碰路径，可分为两种类型:第一种是宏观路径规划，也叫全局路径规划；第二种是局部路径规划。全局路径规划可使所规划的路径达到最优，局部路径规划则可使无人驾驶车辆完成实时避障。

现有全局路径规划方法主要基于最短路径或最短时间，未将能耗经济性纳入路径规划的考虑因素中，导致现有全局路径规划的能耗较高。

发明内容

本发明提供了一种基于能耗经济性的全局路径规划方法及系统，解决现有全局路径规划的能耗较高。

本发明提供了一种基于能耗经济性的全局路径规划方法，包括：

预先根据汽车动力性相关参数构建车辆能耗模型，以及

根据路段参数、地图信息和实时交通信息构建实时路况模型；

根据所述车辆能耗模型和所述实时路况模型构建能耗地图；

根据所述能耗地图、起始点和目标点确定路径。

优选地，所述汽车动力性相关参数包括以下任意一种或多种：

最高车速、加速时间和最大爬坡度。

优选地，所述根据汽车动力性相关参数构建车辆能耗模型包括：

根据汽车动力性相关参数、汽车的驱动力与行驶阻力的平衡关系建立车辆行驶方程；

根据车辆行驶方程获取车辆行驶过程中动力源提供的功率；

根据所述功率构建能耗模型。

优选地，所述能耗模型包括以下任意一种或多种：

怠速停车能耗模型、匀速行驶能耗模型、加速行驶能耗模型和减速行驶能耗模型，其中，加速行驶能耗模型根据加速过程中各速度对应的单位时间能耗和加速时长进行构建。

优选地，所述根据路段参数、地图信息和实时交通信息构建实时路况模型包括：

预先从地图信息中提取各路段的长度、坡度和滚动阻力系数；

采集各路段的交通信息；

根据各路段的长度、坡度、滚动阻力系数和交通信息构建实时路况模型。

优选地，所述采集各路段的交通信息包括：

通过交通系统数据采集设施得到路段在一天中指定时刻的通行时间数据；

通过插值拟合得到路段及路口的动态时间特性数据；

按照设定分辨率构建各路段的交通信息。

优选地，所述根据所述能耗地图、起始点和目标点确定路径包括：

步骤1，将起始点作为搜索的起点；

步骤2，在搜索到一个候选路段时，将起始点到当前候选路段终点的预估能耗与当前候选路段终点到目标点的启发式能耗之和作为参考能耗；

步骤3，搜索与起始点相连的所有路段；