[发明专利]一种基于JPS和Hybrid A*的全局路径规划方法

说明书

本发明公开了一种基于JPS和Hybrid A*的全局路径规划方法，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：通过跳点法，找到对应的初始路径，将初始路径中的路径点作为新的目标，并生成对应的目标区域；步骤3：确定当前点，当前目标点及当前目标区域；步骤4：使用Hybrid A*算法，从当前点开始，生成到达对应目标区域的路径；步骤5：检查当前区域是否为最终目标区域，若不是，则更新目标区域及目标点；若是，则完成路径规划。本发明的基于JPS和Hybrid A*的全局路径规划方法，通过步骤1至步骤5的设置，便可有效的实现基于JPS和Hybrid A*进行全局路径规划了。

技术领域

本发明涉及智能网联汽车技术领域，具体涉及一种基于JPS和Hybrid A* 的全局路径规划方法。

背景技术

随着传感技术和人工智能的不断发展，自动驾驶系统的发展日益成熟。自动驾驶系统能减少驾驶员的操作负担，并减少交通事故发生的概率，将在生活中扮演愈发重要的角色。路径规划是自动驾驶系统中的关键一环，主要是在先验地图中，结合当前环境信息，规划出一条从起始点到目标点的可行路径。

目前，解决路径规划问题主要是用图搜索算法，如A*算法，JPS算法和Hybrid A*算法。A*算法在搜索过程中，根据与目标点相关的启发式信息，朝着有利的方向展开搜索，可以避免许多无意义的搜索路径，大大减少搜索范围、降低问题的复杂度；JPS算法改进了A*算法，省略了大量关于无用节点的计算，可更快速地生成路径。但是，JPS算法生成的路径无法供车辆行驶，因为未考虑车辆的运动学约束；Hybrid A*算在生成新路径时，考虑了车辆的运动学约束，使生成的路径更具实际意义，但Hybrid A*算法会在无效方向进行探索，如死角区域。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于JPS和Hybrid A*的全局路径规划方法。该方法先用JPS算法寻找一条初始路径，并将路径中的各个路径点当作参考点，生成对应的目标区域。再用Hybrid A*算法，依次生成到达各个目标区域的路径，完成路径规划。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种基于JPS和Hybrid A*的全局路径规划方法，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：通过跳点法，找到对应的初始路径，将初始路径中的路径点作为新的目标，并生成对应的目标区域；

步骤3：确定当前点，当前目标点及当前目标区域；

步骤4：使用Hybrid A*算法，从当前点开始，生成到达对应目标区域的路径；

步骤5：检查当前区域是否为最终目标区域，若不是，则更新目标区域及目标点；若是，则完成路径规划。

作为本发明的进一步改进，步骤2中，根据新目标点生成目标区域具体过程如下：

记JPS找到的路径点为{P₁，P₂...P_n}，以各个路径点为圆心，R_l为半径，生成对应的目标区域{Area₁，Area₂...Area_n}

R_l的计算公式如下：

其中，L_x为车辆的轴距，L_f为车辆的前悬长度，W_c为车辆的宽度。

作为本发明的进一步改进，步骤3中，确定当前点，当前目标点及当前目标区域的具体过程如下：