[发明专利]基于自动驾驶应用场景的地图模型及其应用方法

权利要求书

1.一种基于自动驾驶应用场景的地图模型，其特征在于：包括地理点云、网络模型、道路模型、交通模型以及自动驾驶行为模型；

所述地理点云包括环境要素层、道路要素层以及边界要素层，环境要素层包括环境类型和图层优化，环境类型根据点云特征点进行分类，图层优化采用SLAM优化方法，所述道路要素层包括道路分割和道路识别，道路分割采用RANSAC线面提取道路线面以提取道路区域和路面，道路识别在道路分割基础上用Hausdorff距离进行深度识别，所述边界要素层包括边界配准、边界变化监测和边界参数，所述边界配准采用ICP点云配准，边界变化监测采用八叉树算法和提取技术结合，边界参数包括法线方向和曲率；

所述网络模型包括公用网络模型和自组网络模型，公用网络模型包括运营商输出、基站、信号类型、方向、信号强度、覆盖范围以及带宽参数；

所述道路模型包括数学要素层、地理要素层、辅助要素层和地理编码，数学要素层包括道路宽度、道路线性参数、道路高程以及道路交汇点，地理要素层包括路面介质、路面边界可信度、道路通行能力、路面平整性以及路面破损面，辅助要素层包括路端监测区、路端监测信号覆盖范围、边缘监测权重以及地理编码，由测量和以及点云数据处理结果和系统自动生成，所述地理编码包括区域位置信息、交通行为策略和传递/交互方式；

所述交通模型包括动态交通模型和静态交通模型；

所述自动驾驶行为模型包括货车自动驾驶行为模型、客车自动驾驶行为模型、轿车自动驾驶行为模型和专用车自动驾驶行为模型。

2.如权利要求1所述的基于自动驾驶应用场景的地图模型，其特征在于：所述动态交通模型包括限速、单向、双向、右转、左转、直行、排队、最小车距、最大转弯速度、最小转弯半径、最大转弯半径；靠左行驶、靠右行驶、中间线行驶；重车优先、空车优先、空车让行、重车让行、等待信号通行；禁止避障、禁止超车、禁止停靠、禁止左转、禁止右转、禁止重车、禁止会车交通规则。

3.如权利要求2所述的基于自动驾驶应用场景的地图模型，其特征在于：所述静态交通模型包括等待区、应急停靠区、调头区、人工接管区、远程接管区、近场接管区。

4.一种基于自动驾驶应用场景的地图模型的应用方法，其特征在于：步骤如下：

步骤一：基于点云数据，结合影像处理方法，通过坐标系的转换，用GWS84提供的地图投影机制将地图投影到Frenet坐标系下，提取道路标识，获取车辆行驶的车道线边缘信息以及不同作业区的边缘信息；

步骤二：基于Open Drive方法计算道路参考线，在模型中测量后输入道路宽度，由道路参考线和几何位置计算出道路线性参数，数据处理和测量后在模型中输入道路高程，实际测量后在模型中输入道路交汇点；

步骤三：根据下述公式确定公式修正系数：

N＝3600/t₀＝3600/l₀(v/3.6)＝1000v/l₀(辆/h)，l₀＝l_f+l_z+l_a+l_c；

其中v代表车辆行驶速度(km/h)，t₀为最小时距(s)，l₀为车头最小间隔(m)，l_c是车辆平均长度，l_a为车辆间的安全距离(m)，l_z代表车辆的制动距离(m)，l_f是司机在反应时间内车辆行驶的距离；

步骤四：路端监测区由测量和以及点云数据处理结果和系统自动生成，路端监测信号覆盖范围规定自动驾驶车辆行驶边界，自动驾驶车辆在信号覆盖范围内行驶，超出边界则启动应急管理系统，边缘监测权重用0或1表示,0代表自动驾驶车参考，1代表自动驾驶车必须加入决策。