[发明专利]路径规划方法、路径规划装置及计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种路径规划方法，包括：

将车辆沿着规划的平滑路径运动所需的时长、所述平滑路径与给定的各个航迹参考点之间的累计最小距离作为优化目标，构建第一目标函数；所述平滑路径经过给定的各个航迹参考点；

将车辆的运动学方程、车辆的起始状态、车辆的终止状态、所述平滑路径与所述各个航迹参考点之间的最小距离不大于预设值作为第一约束条件；

在满足第一约束条件的情况下，采用最优化方法求解使第一目标函数取值最小时的所述平滑路径。

2.如权利要求1所述的路径规划方法，其中，所述将车辆沿着规划的平滑路径运动所需的时长、所述平滑路径与给定的各个航迹参考点之间的累计最小距离作为优化目标，构建第一目标函数包括：

将车辆沿着规划的平滑路径运动所需的时长、所述平滑路径与给定的各个航迹参考点之间的累计最小距离进行加权求和，得到第一目标函数。

3.如权利要求1所述的路径规划方法，其中，所述第一目标函数为其中，t_f表示未知的车辆经过最后一个航迹参考点的时刻，t₀表示已知的车辆经过第一个航迹参考点的时刻，λ为已知的大于零的预设常数，i为航迹参考点的标识，N为已知的航迹参考点的总数，x(τ)为未知的τ时刻车辆的后轮轴中点在所述平滑路径的横坐标，y(τ)为未知的τ时刻车辆的后轮轴中点在所述平滑路径的纵坐标，x_i为已知的航迹参考点i的横坐标，y_i为已知的航迹参考点i的纵坐标。

4.如权利要求3所述的路径规划方法，其中，

关于所述平滑路径与所述各个航迹参考点之间的最小距离不大于预设值的第一约束条件为m为大于零的预设值；

关于车辆的起始状态的第一约束条件为[a(t₀),ω(t₀),v(t₀),φ(t₀),x(t₀),y(t₀),θ(t₀)]＝[0,0,v_st,0,x(t₀),y(t₀),θ(t₀)]，其中，a表示车辆在t₀时刻沿车体纵轴方向的加速度，ω(t₀)表示车辆在t₀时刻的前轮偏转角速度，v(t₀)表示车辆在t₀时刻沿车体纵轴方向的速度，φ(t₀)表示车辆在t₀时刻的前轮偏转角，x(t₀)表示车辆的后轮轴中点在t₀时刻的横坐标，y(t₀)表示车辆的后轮轴中点在t₀时刻的纵坐标，θ(t₀)表示车辆在t₀时刻的姿态角，v_st表示车辆沿着规划的平滑路径匀速运动的速度值；

关于车辆的终止状态的第一约束条件为[a(t_f),ω(t_f),v(t_f),φ(t_f),x(t_f),y(t_f),θ(t_f)]＝[0,0,v_st,0,x(t_f),y(t_f),θ(t_f)]，其中，a(t_f)表示车辆在t_f时刻沿车体纵轴方向的加速度，ω(t_f)表示车辆在t₀时刻的前轮偏转角速度，v(t_f)表示车辆在t_f时刻沿车体纵轴方向的速度，φ(t_f)表示车辆在t_f时刻的前轮偏转角，x(t_f)表示车辆的后轮轴中点在t_f时刻的横坐标，y(t_f)表示车辆的后轮轴中点在t_f时刻的纵坐标，θ(t_f)表示车辆在t_f时刻的姿态角；

关于车辆的运动学方程的第一约束条件为：L表示车辆前后轮之间的轴距。