全挂汽车列车的轨迹规划方法、装置、设备和介质与流程

本公开涉及自动驾驶，尤其涉及一种全挂汽车列车的轨迹规划方法、装置、设备和介质。

背景技术：

1、一辆牵引车挂载一辆全挂拖斗组成的全挂汽车列车，在港口、机场、厂区等物流场景中广泛应用。为了提升运输效率，某些场景会使用较长轴距的全挂拖斗，这类车辆的特点是轴距较长，通过弯道时需要较大的转向空间。

2、随着无人驾驶技术的快速发展，无人驾驶的全挂汽车列车在多场景实现落地应用。在通行环境方面，全挂汽车列车通常需要通过空间狭窄、局部道路曲率较大的狭窄区域，例如港口码头、矿山、物流园区等场景，通常涉及一些空间狭窄、局部道路曲率较大的环境。在这类狭窄区域中，长轴距、宽车身的全挂汽车列车很难以安全通过，成为制约无人驾驶车辆场景扩展和性能提升的关键瓶颈之一。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种全挂汽车列车的轨迹规划方法、装置、设备和介质，以实现对全挂汽车列车的轨迹规划，使得全挂汽车列车以较大的安全裕度通过狭窄区域，解决现有技术中长轴距、宽车身的全挂汽车列车难以安全通过狭窄区域的技术问题。

2、第一方面，本公开实施例提供了一种全挂汽车列车的轨迹规划方法，该方法包括：

3、获取目标全挂汽车列车对应的跟踪偏差模型，其中，所述目标全挂汽车列车包括目标牵引车和目标全挂拖斗，所述跟踪偏差模型用于确定各离散点对应的实际状态向量，所述实际状态向量包括所述目标牵引车的第一偏差向量以及所述目标全挂拖斗的第二偏差向量；

4、根据所述目标全挂汽车列车的安全裕度评价函数、安全约束以及所述跟踪偏差模型，构造轨迹优化问题，其中，所述安全裕度评价函数用于根据所述实际状态向量确定所述目标全挂汽车列车的通行安全裕度；

5、确定所述目标全挂汽车列车在待规划区域内的初始参考轨迹，基于所述轨迹优化问题对所述初始参考轨迹进行迭代求解，得到目标控制量序列，其中，所述目标控制量序列包括各离散点对应的实际转向曲率；

6、基于所述目标控制量序列确定所述目标全挂汽车列车在所述待规划区域内的目标参考轨迹。

7、第二方面，本公开实施例还提供了一种定位装置，该装置包括：

8、偏差模型获取模块，获取目标全挂汽车列车对应的跟踪偏差模型，其中，所述目标全挂汽车列车包括目标牵引车和目标全挂拖斗，所述跟踪偏差模型用于确定各离散点对应的实际状态向量，所述实际状态向量包括所述目标牵引车的第一偏差向量以及所述目标全挂拖斗的第二偏差向量；

9、优化问题构建模型，用于根据所述目标全挂汽车列车的安全裕度评价函数、安全约束以及所述跟踪偏差模型，构造轨迹优化问题，其中，所述安全裕度评价函数用于根据所述实际状态向量确定所述目标全挂汽车列车的通行安全裕度；

10、优化问题求解模块，用于确定所述目标全挂汽车列车在待规划区域内的初始参考轨迹，基于所述轨迹优化问题对所述初始参考轨迹进行迭代求解，得到目标控制量序列，其中，所述目标控制量序列包括各离散点对应的实际转向曲率；

11、目标轨迹确定模块，用于基于所述目标控制量序列确定所述目标全挂汽车列车在所述待规划区域内的目标参考轨迹。

12、第三方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上所述的全挂汽车列车的轨迹规划方法。

13、第四方面，本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上所述的全挂汽车列车的轨迹规划方法。

14、本公开实施例提供的一种全挂汽车列车的轨迹规划方法，通过获取用于确定目标牵引车的第一偏差向量和目标全挂拖斗的第二偏差向量的跟踪偏差模型，进而根据与实际状态向量相关的安全裕度评价函数、安全约束以及跟踪偏差模型，构建轨迹优化问题，通过轨迹优化问题对待规划区域内的初始参考轨迹进行迭代求解，以在迭代求解过程中同时考虑牵引车和全挂拖斗的偏差来评价安全裕度，得到最优的目标控制量序列，进而得到通行安全裕度最大的目标参考轨迹，使得牵引车和全挂拖斗构成的全挂汽车列车整体可以以较大的安全裕度通过，提高了全挂汽车列车通过狭窄区域的安全性。

技术特征：

1.一种全挂汽车列车的轨迹规划方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标全挂汽车列车对应的跟踪偏差模型，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取目标全挂汽车列车对应的跟踪偏差模型，还包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述根据所述目标全挂汽车列车的安全裕度评价函数、安全约束以及所述跟踪偏差模型，构造轨迹优化问题之前，还包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述确定所述第一横向偏差与所述第二横向偏差的加权和之前，还包括：

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述根据所述目标全挂汽车列车的安全裕度评价函数、安全约束以及所述跟踪偏差模型，构造轨迹优化问题之前，还包括：

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述轨迹优化问题对所述初始参考轨迹进行迭代求解，得到目标控制量序列，包括：

8.一种全挂汽车列车的轨迹规划装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结
本公开实施例公开了一种全挂汽车列车的轨迹规划方法、装置、设备和介质，该方法包括：获取用于确定目标牵引车的第一偏差向量和目标全挂拖斗的第二偏差向量的跟踪偏差模型，进而根据与实际状态向量相关的安全裕度评价函数、安全约束以及跟踪偏差模型，构建轨迹优化问题，通过轨迹优化问题对待规划区域内的初始参考轨迹进行迭代求解，以在迭代求解过程中同时考虑牵引车和全挂拖斗的偏差来评价安全裕度，得到最优的目标控制量序列，进而得到通行安全裕度最大的目标参考轨迹，使得牵引车和全挂拖斗构成的全挂汽车列车整体可以以较大的安全裕度通过，提高了全挂汽车列车通过狭窄区域的安全性。

技术研发人员：刘凯,牛弼陛,周小成
受保护的技术使用者：驭势科技（北京）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13