[发明专利]一种车辆变道轨迹规划方法、装置、设备及介质

说明书

本申请公开了一种车辆变道轨迹规划方法、装置、设备及介质，涉及自动驾驶技术领域，包括：确定目标车辆在变道过程中的初始车道和目标车道，并确定车道之间的车道边界线；基于目标运动信息确定出目标车辆在初始车道的第一状态条件、在车道边界线的第二状态条件和在目标车道的第三状态条件；确定预设的表征横纵向变道轨迹的目标模型，基于第一状态条件、第二状态条件和目标模型获取初始车道和车道边界线之间的第一变道轨迹，基于第二状态条件、第三状态条件和目标模型获取车道边界线和目标车道之间的第二变道轨迹；在预设约束条件下连接第一变道轨迹和第二变道轨迹以得到总变道轨迹。通过分段规划变道轨迹，能更精确的拟合变道轨迹。

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，特别涉及一种车辆变道轨迹规划方法、装置、设备及介质。

背景技术

对于自动驾驶车辆变道的轨迹规划问题，现有的变道轨迹规划算法相对简单，通常是通过采用车辆的初始位置和目标位置对变道轨迹进行曲线拟合，然而这种方式难以保证变道轨迹的平滑性和精确性。由于路况复杂多变，自动驾驶车辆进行变道时，若不跟随平滑的轨迹，会严重影响驾驶员的舒适性且易发生交通事故。

综上，在车辆变道过程中，如何更加精确的拟合变道轨迹是目前有待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种车辆变道轨迹规划方法、装置、设备及介质，能够在车辆变道过程中更加精确的拟合变道轨迹。其具体方案如下：

第一方面，本申请公开了一种车辆变道轨迹规划方法，包括：

确定目标车辆在变道过程中的初始车道和目标车道，并确定出所述初始车道和所述目标车道之间的车道边界线；

基于目标运动信息确定出所述目标车辆在所述初始车道的第一状态条件、在所述车道边界线的第二状态条件和在所述目标车道的第三状态条件；

确定预先设置的用于表征横纵向变道轨迹的目标模型，并基于所述第一状态条件、所述第二状态条件和所述目标模型获取所述初始车道和所述车道边界线之间的第一变道轨迹，以及基于所述第二状态条件、所述第三状态条件和所述目标模型获取所述车道边界线和所述目标车道之间的第二变道轨迹；

在预设约束条件下连接所述第一变道轨迹和所述第二变道轨迹，以得到所述目标车辆在变道过程中的总变道轨迹。

可选的，所述车辆变道轨迹规划方法，还包括：

利用GPS定位设备确定出所述目标车辆在所述初始车道中的初始坐标位置，并以所述初始坐标位置为原点建立目标坐标系；

基于所述目标车辆的横向移动距离和纵向移动距离确定出所述目标车辆在所述目标坐标系中的横纵坐标位置；

基于所述横纵坐标位置、纵向行驶速度、纵向行驶加速度以及所述横向移动距离对所述纵向移动距离的一阶导数和二阶导数构建状态条件表达式。

可选的，所述在预设约束条件下连接所述第一变道轨迹和所述第二变道轨迹之前，还包括

以所述目标车辆为原点，并以道路中心线的切向量方向和法向量方向作为互相垂直的坐标轴建立Frenet坐标系；

将所述目标坐标系中所述第一变道轨迹和所述第二变道轨迹中的坐标点转化为Frenet坐标系中的目标坐标点，以得到坐标系转化后的第一变道轨迹和第二变道轨迹。

可选的，所述基于目标运动信息确定出所述目标车辆在所述初始车道的第一状态条件、在所述车道边界线的第二状态条件和在所述目标车道的第三状态条件，包括：

获取包括车辆纵向行驶速度、车道宽度、车辆横摆角和预设纵向变道位移的目标运动信息；所述预设纵向变道位移包括所述初始车道和所述车道边界线之间的第一预设纵向变道位移以及所述车道边界线和所述目标车道之间的第二预设纵向变道位移；