[发明专利]基于图搜索和几何曲线融合的路径规划方法

权利要求书

1.一种基于图搜索和几何曲线融合的路径规划方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：得到地图信息，确定车辆的起始点和目标点；

步骤2：通过HybridA*算法对节点进行拓展，得到新的节点及其状态信息；

步骤3：判断新节点在直行状态下，是否能与目标点所在射线相交，若能，则进行步骤4；若不能，则计算该节点的f、h和g值，并将该节点放入Open集中，进行步骤5；

步骤4：判断新节点能否通过几何曲线路径到达目标点，若不能，则计算该节点的ΔL值，并将该节点放入ProState集合中，进行步骤5；若能，则采用几何路径到达目标点，并进行路径回溯；

步骤5：判断ProState集合是否为空集，若不为空集，则从ProState集合中挑出最佳节点，返回步骤2；若ProState集合为空集，则从Open中挑出最佳节点，返回步骤2。

2.根据权利要求1所述的基于图搜索和几何曲线融合的路径规划方法，其特征在于：所述步骤2用HybridA*算法对节点进行拓展的具体步骤如下：

步骤21，记当前节点状态为：其中，x_current为当前状态的横坐标，y_current为当前状态的纵坐标，为当前状态的横摆角；

步骤22，记车辆最大转向角为α_max，则车辆可用转向角为：

α＝(-α_max，-α_max/2，0，α_max/2，α_max)；

令车辆轴距为L_x，每次拓展路径即：车辆以固定转向角前行，直至与当前点之间的距离为L时，所行驶过的路径，则得到新节点状态：

(x_new，y_new，heading_new，x_disnew，y_disnew)的公式为

得到新节点的状态信息后，计算新节点与障碍物之间的距离是否大于安全距离，若小于安全距离，则放弃节点，不对该节点做任何处理。

3.根据权利要求1或2所述的基于图搜索和几何曲线融合的路径规划方法，其特征在于：所述步骤3中，判断新节点在直行状态下，是否能与目标点所在射线相交具体步骤如下：

步骤31，记目标点的状态为(x_goal，y_goal，heading_goal，x_disgoal，y_disgoal)，则射线方程为：

y＝tan(heading_goal)x-tan(heading_goal)x_goal+y_goal；

其中，x的取值范围是：

新节点所在直线方程为：

y＝tan(heading_newl)x-tan(heading_new)x_new+y_new；

通过求解方程，即可确定新节点在直行状态下是否能与目标点所在射线相交。

4.根据权利要求3所述的基于图搜索和几何曲线融合的路径规划方法，其特征在于：所述步骤3中，计算该节点的f、h和g值的计算公式如下：

f＝g+h；

其中，g为新节点路径回溯至起始点的路径长度值。

5.根据权利要求4所述的基于图搜索和几何曲线融合的路径规划方法，其特征在于：所述步骤3中，节点放入Open集中具体过程为：

步骤31，检测新节点的离散坐标与Open中已存在节点的离散坐标是否发生重合；若未发生重合，则将该节点放入Open集中；若发生重合，则比较两个节点的g值大小；若新节点的g值较小，则将新节点代替旧节点放入Open中；若新节点的g值较大，则放弃新节点，不对该节点做任何处理。