CN112683291A - 车辆转弯路径规划方法、装置、车辆和存储介质 - Google Patents

车辆转弯路径规划方法、装置、车辆和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种车辆转弯路径规划方法、装置、车辆和存储介质，方法包括：获取车辆的当前车辆位置信息以及预先规划的导航路径，根据导航路径确定采样范围和转弯弧长，对采样范围进行采样，得到目标车辆位置信息，根据当前车辆位置信息、目标车辆位置信息以及转弯弧长计算螺旋线参数，根据螺旋线参数计算转弯路径，计算转弯路径的代价，选取最小代价的转弯路径作为目标转弯路径，能够适应各种复杂，大角度转弯的环境，例如在停车场、人车混行小区等地方快速确定出最优的目标转弯路径，舒适转弯，给用户带来优良的自动驾驶体验。

Description

车辆转弯路径规划方法、装置、车辆和存储介质
技术领域
本发明涉及人工智能技术领域，特别是涉及一种车辆转弯路径规划方法、装置、车辆和存储介质。
背景技术
自动驾驶车辆路径规划一般有采样，优化，搜索三种方法，其中基于采样的方法是实现效率最高的一种，因此在市场应用上也最为广泛。
然而，基于采样的方法在复杂环境，如停车场、人车混行小区等地方不够灵活，无法兼顾车辆的运动学特性和复杂的驾驶需求，对于大角度转弯等情况无能为力。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种车辆转弯路径规划方法和相应的一种车辆转弯路径规划装置、车辆、存储介质。
为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种车辆转弯路径规划方法，所述方法包括：
获取所述车辆的当前车辆位置信息以及预先规划的导航路径；
根据所述导航路径确定采样范围和转弯弧长；
对所述采样范围进行采样，得到目标车辆位置信息；
根据所述当前车辆位置信息、所述目标车辆位置信息以及所述转弯弧长计算螺旋线参数；
根据所述螺旋线参数计算转弯路径；
计算所述转弯路径的代价，选取最小代价的所述转弯路径作为目标转弯路径。
优选地，所述根据所述导航路径确定采样范围和转弯弧长，包括：
在所述导航路径中确定弯道结束点位置信息；
根据所述弯道结束点位置信息确定所述采样范围和所述转弯弧长。
优选地，所述根据所述弯道结束点位置信息确定所述采样范围和所述转弯弧长，包括：
根据所述弯道结束点位置信息和预设参数计算采样范围；
根据所述当前车辆位置信息和所述弯道结束点位置信息计算所述转弯弧长。
优选地，所述当前车辆位置信息包括第一坐标位置、第一航向角，所述目标车辆位置信息包括第二航向角，所述弯道结束点位置信息包括第三坐标位置，所述计算所述转弯路径的代价，选取最小代价的所述转弯路径作为目标转弯路径，包括：
根据所述螺旋线参数和所述转弯弧长计算所述目标车辆位置信息的第二坐标位置；
根据所述第一坐标位置、所述第二坐标位置以及所述第三坐标位置计算距离代价，其中，所述距离代价小于第一预设阈值；
根据所述第一航向角和所述第二航向角计算航向角差值代价，其中，所述航向角差值代价小于第二预设阈值；
根据所述转弯弧长和所述螺旋线参数计算曲率变化代价；
将所述距离代价、所述航向角差值代价以及所述曲率变化代价加权求和得到所述转弯路径的总代价，并选取所述总代价最小的所述转弯路径作为所述目标转弯路径。
优选地，所述根据所述当前车辆位置信息、所述目标车辆位置信息以及所述转弯弧长计算螺旋线参数，包括：
根据所述当前车辆位置信息、所述目标车辆位置信息以及所述转弯弧长计算五次螺旋线参数。
优选地，所述目标车辆位置信息包括第二曲率、第二曲率变化率，其中，所述第二曲率小于第三预设阈值，所述第二曲率变化率小于第四预设阈值。
本发明实施例公开了一种车辆转弯路径规划装置，所述装置包括：
位置信息获取模块，用于获取所述车辆的当前车辆位置信息以及预先规划的导航路径；
采样范围确定模块，用于根据所述导航路径确定采样范围和转弯弧长；
位置信息采样模块，用于对所述采样范围进行采样，得到目标车辆位置信息；
螺旋线参数计算模块，用于根据所述当前车辆位置信息、所述目标车辆位置信息以及所述转弯弧长计算螺旋线参数；
转弯路径计算模块，用于根据所述螺旋线参数计算转弯路径；
目标转弯路径选取模块，用于计算所述转弯路径的代价，选取最小代价的所述转弯路径作为目标转弯路径。
优选地，所述采样范围确定模块，包括：
位置信息确认子模块，用于在所述导航路径中确定弯道结束点位置信息；
采样范围确认子模块，用于根据所述弯道结束点位置信息确定所述采样范围和所述转弯弧长。
优选地，所述采样范围确认子模块，包括：
采样范围计算单元，用于根据所述弯道结束点位置信息和预设参数计算采样范围；
弯道弧长计算单元，用于根据所述当前车辆位置信息和所述弯道结束点位置信息计算所述转弯弧长。
优选地，所述当前车辆位置信息包括第一坐标位置、第一航向角，所述目标车辆位置信息包括第二航向角，所述弯道结束点位置信息包括第三坐标位置，所述目标转弯路径选取模块，包括：
坐标位置计算子模块，用于根据所述螺旋线参数和所述转弯弧长计算所述目标车辆位置信息的第二坐标位置；
距离代价计算子模块，用于根据所述第一坐标位置、所述第二坐标位置以及所述第三坐标位置计算距离代价，其中，所述距离代价小于第一预设阈值；
航向角差值代价计算子模块，用于根据所述第一航向角和所述第二航向角计算航向角差值代价，其中，所述航向角差值代价小于第二预设阈值；
曲率变化代价计算子模块，用于根据所述转弯弧长和所述螺旋线参数计算曲率变化代价；
目标转弯路径选取子模块，用于将所述距离代价、所述航向角差值代价以及所述曲率变化代价加权求和得到所述转弯路径的总代价，并选取所述总代价最小的所述转弯路径作为所述目标转弯路径。
优选地，所述螺旋线参数计算模块，包括：
螺旋线参数计算子模块，用于根据所述当前车辆位置信息、所述目标车辆位置信息以及所述转弯弧长计算五次螺旋线参数。
优选地，所述目标车辆位置信息包括第二曲率、第二曲率变化率，其中，所述第二曲率小于第三预设阈值，所述第二曲率变化率小于第四预设阈值。
本发明实施例公开了一种车辆，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的车辆转弯路径规划方法的步骤。
本发明实施例公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的车辆转弯路径规划方法的步骤。
本发明实施例包括以下优点：
在本发明实施例中，获取车辆的当前车辆位置信息以及预先规划的导航路径，根据导航路径确定采样范围和转弯弧长，对采样范围进行采样，得到目标车辆位置信息，根据当前车辆位置信息、目标车辆位置信息以及转弯弧长计算螺旋线参数，根据螺旋线参数计算转弯路径，计算转弯路径的代价，选取最小代价的转弯路径作为目标转弯路径。本发明实施例中，获取当前车辆位置信息，同时从采样范围中采样得到多个目标车辆位置信息，通过当前车辆位置信息与多个目标车辆位置信息计算对应的螺旋线参数，确定多个目标车辆位置信息对应的转弯路径，并通过计算转弯路径的代价，从多个转弯路径中选取出代价最小的目标转弯路径，能够适应各种复杂，大角度转弯的环境，例如可以在停车场、人车混行小区等地方快速确定出最优的目标转弯路径，舒适转弯，给用户带来优良的自动驾驶体验。
附图说明
图1是本发明的一种车辆转弯路径规划方法实施例的步骤流程图；
图2是本发明的另一种车辆转弯路径规划方法实施例的步骤流程图；
图3是本发明的一种车辆转弯路径规划示意图；
图4是本发明的一种车辆转弯路径规划装置实施例的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1，示出了本发明的一种车辆转弯路径规划方法实施例的步骤流程图，本发明实施例具体可以包括如下步骤：
步骤101，获取所述车辆的当前车辆位置信息以及预先规划的导航路径。
其中，导航路径为第三方地图平台或其他全局规划方法规划的从出发地到目的地的路径。
具体地，在车辆自动驾驶过程中，通过导航地图或者车载传感器获知车辆前方存在弯道时，获取当前时刻车辆的当前车辆位置信息与第三方地图平台或其他全局规划方法规划的从出发地到目的地的导航路径。
步骤102，根据所述导航路径确定采样范围和转弯弧长。
其中，转弯弧长为车辆前方弯道弧长。具体地，在车辆感知前方存在弯道，并获取当前车辆位置信息与导航路径后，根据导航路径中的弯道结束点确定采样范围，以及当前车辆位置与弯道结束点直接的转弯弧长。
步骤103，对所述采样范围进行采样，得到目标车辆位置信息。
具体地，在根据导航路径中的弯道结束点确定采样范围后，开始在采样范围内开始采样，得到多个目标车辆位置信息。
步骤104，根据所述当前车辆位置信息、所述目标车辆位置信息以及所述转弯弧长计算螺旋线参数。
在获取到车辆当前位置信息、转弯弧长，以及采样得到的多个目标车辆位置信息后，根据车辆当前位置信息、转弯弧长以及目标车辆位置信息通过五次螺旋线计算目标车辆位置信息对应的五次螺旋线参数。
步骤105，根据所述螺旋线参数计算转弯路径。
在计算得到目标车辆位置信息对应的五次螺旋线参数后，再根据五次螺旋线参数计算目标车辆位置信息对应转弯路径。
步骤106，计算所述转弯路径的代价，选取最小代价的所述转弯路径作为目标转弯路径。
在根据五次螺旋线计算目标车辆位置信息对应转弯路径后，计算得到的多个转弯路径的代价，并进行比较，选取最小代价的转弯路径作为目标转弯路径，控制车辆根据目标转弯路径舒适通过前方弯道。
综上，在本发明实施例中，获取车辆的当前车辆位置信息以及预先规划的导航路径，根据导航路径确定采样范围和转弯弧长，对采样范围进行采样，得到目标车辆位置信息，根据当前车辆位置信息、目标车辆位置信息以及转弯弧长计算螺旋线参数，根据螺旋线参数计算转弯路径，计算转弯路径的代价，选取最小代价的转弯路径作为目标转弯路径。本发明实施例中，获取当前车辆位置信息，同时从采样范围中采样得到多个目标车辆位置信息，通过当前车辆位置信息与多个目标车辆位置信息计算对应的螺旋线参数，确定多个目标车辆位置信息对应的转弯路径，并通过计算转弯路径的代价，从多个转弯路径中选取出代价最小的目标转弯路径，能够适应各种复杂，大角度转弯的环境，例如可以在停车场、人车混行小区等地方快速确定出最优的目标转弯路径，舒适转弯，给用户带来优良的自动驾驶体验。
参照图2，示出了本发明的另一种车辆转弯路径规划方法实施例的步骤流程图，本发明实施例具体可以包括如下步骤：
步骤101，获取所述车辆的当前车辆位置信息以及预先规划的导航路径。
步骤102，在所述导航路径中确定弯道结束点位置信息。
具体地，在获取到导航路径后，根据导航路径获取弯道结束位置的中间作为弯道结束点，获取弯道结束点位置信息。
步骤103，根据所述弯道结束点位置信息确定所述采样范围和所述转弯弧长。
在本发明一实施例中，所述根据所述弯道结束点位置信息确定所述采样范围和所述转弯弧长，包括：根据所述弯道结束点位置信息和预设参数计算采样范围；根据所述当前车辆位置信息和所述弯道结束点位置信息计算所述转弯弧长。
其中，获取到的弯道结束点位置信息包括第三坐标位置(xt，yt)、第三航向角θt、第三曲率kt以第三曲率变化率dkt，预设参数为Δθ，Δk，Δdk。
具体地，在获取到弯道结束点位置信息后，根据弯道结束点位置信息中第三航向角θt、第三曲率kt以第三曲率变化率dkt的和预设参数Δθ，Δk，Δdk计算出采样范围θt-Δθ～θt+Δθ，kt-Δk～kt+Δk，dkt-Δdk～dkt+Δdk；转弯弧长sf为截取原导航路径中当前车辆位置和弯道结束点位置之间的弯道路径计算得到，转弯弧长为弯道长度。
步骤104，对所述采样范围进行采样，得到目标车辆位置信息。
具体地，获取采样范围θt-Δθ～θt+Δθ，kt-Δk～kt+Δk，dkt-Δdk～dkt+Δdk后，在采样范围中进行采样得到目标车辆位置信息的第二航向角θ1、第二曲率k1以及第二曲率变化率dk1，其中，航向角、曲率、曲率变化率采样步长为θstep，kstep，dkstep，因此总采样数量为
Figure BDA0002873656050000071
需要说明的是采样得到的车辆位置信息不包括坐标位置。
步骤105，根据所述当前车辆位置信息、所述目标车辆位置信息以及所述转弯弧长计算螺旋线参数。
其中，当前车辆位置信息包括第一坐标位置(x0，y0)、第一航向角θ0、第一曲率k0以及第一曲率变化率dk0。
具体地，根据当前车辆位置信息中的第一航向角θ0、第一曲率k0以及第一曲率变化率dk0，目标车辆位置信息中的第二航向角θ1、第二曲率k1以及第二曲率变化率dk1，与转弯弧长sf，其中sf为目标车辆位置对应的转弯弧长，当前车辆位置对应的转弯弧长的长度s0＝0，将上述两组参数(θt，kt，dkt，sf)，(θ0，k0，dk0，s0＝0)带入五次螺旋线中：
θ(s)＝a0+a1s+a2s2+a3s3+a4s4+a5s5
k(s)＝a1+2a2s+3a3s2+4a4s3+5a5s4
dk(s)＝2a2+6a3s+12a4s2+20a5s3
得到：
a0＝θ0
a1＝k0
2a2＝dk0
Figure BDA0002873656050000081
Figure BDA0002873656050000082
Figure BDA0002873656050000083
即可得到a0，a1，a2，a3，a4，a5六个螺旋参数。
步骤106，根据所述螺旋线参数计算转弯路径。
具体地，在计算得到a0，a1，a2，a3，a4，a5六个螺旋参数后，可六个螺旋参数以及弯道中的任意转弯弧长s代入下列公式：
Figure BDA0002873656050000084
Figure BDA0002873656050000085
θ(s)＝a0+a1s+2a2s2+3a3s3+4a4s4+5a5s5
可得到弯道中任意转弯弧长sf对应的坐标位置，即得到转弯路径中所有的坐标位置。
参考图3，是本发明的一种车辆转弯路径规划示意图，如图可知，在获取车辆当前车辆位置信息和多个目标车辆位置信息后，可根据当前车辆位置信息和多个目标车辆位置信息计算得到多条采样螺旋线(转弯路径)，且计算得到的多条转弯路径结束点位置在弯道结束点位置附近。
步骤107，计算所述转弯路径的代价，选取最小代价的所述转弯路径作为目标转弯路径。
在本发明一实施例中，所述当前车辆位置信息包括第一坐标位置、第一航向角，所述目标车辆位置信息包括第二航向角，所述弯道结束点位置信息包括第三坐标位置，所述计算所述转弯路径的代价，选取最小代价的所述转弯路径作为目标转弯路径，包括：根据所述螺旋线参数和所述转弯弧长计算所述目标车辆位置信息的第二坐标位置；根据所述第一坐标位置、所述第二坐标位置以及所述第三坐标位置计算距离代价，其中，所述距离代价小于第一预设阈值；根据所述第一航向角和所述第二航向角计算航向角差值代价，其中，所述航向角差值代价小于第二预设阈值；根据所述转弯弧长和所述螺旋线参数计算曲率变化代价；将所述距离代价、所述航向角差值代价以及所述曲率变化代价加权求和得到所述转弯路径的总代价，并选取所述总代价最小的所述转弯路径作为所述目标转弯路径。
具体地，目标车辆位置信息的第二坐标位置可由五次螺旋线参数和转弯弧长带入下列公式中计算得到：
Figure BDA0002873656050000091
Figure BDA0002873656050000092
θ(s)＝a0+a1s+2a2s2+3a3s3+4a4s4+5a5s5
在计算得到目标车辆位置信息的第二坐标位置后，根据第一坐标位置、第二坐标位置以及第三坐标位置计算目标车辆位置与弯道结束点位置的距离代价，计算公式如下：
Figure BDA0002873656050000093
根据第一航向角和第二航向角计算航向角差值代价，计算公式如下：
|θ0-θt|
根据转弯弧长和螺旋线参数计算曲率变化代价，计算公式如下：
Figure BDA0002873656050000094
在计算得到距离代价、航向角差值代价以及曲率变化代价后，则将距离代价、航向角差值代价以及曲率变化代价加权求和得到转弯路径的总代价并选取总代价最小的转弯路径作为目标转弯路径，此外，对于转弯路径的硬性要求，计算得到的距离代价需小于第一预设阈值、航向角差值代价小于第二预设阈值，如下：
Figure BDA0002873656050000101
|θ0-θt|＜θmax
在本发明实施例中，通过对采样计算得到的多条转弯路径进行代价计算，并选取代价最小的转弯路径作为目标转弯路径，可以在复杂的道路环境中快速选取最优转弯路径，控制车辆根据转弯路径舒适通过车辆前面的弯道。
在本发明一实施例中，所述目标车辆位置信息包括第二曲率、第二曲率变化率，其中，所述第二曲率小于第三预设阈值，所述第二曲率变化率小于第四预设阈值。
具体地，对于转弯路径的硬性要求，在计算得到目标车辆位置信息的第二曲率和人第二曲率变化率后，要求第二曲率小于第三预设阈值，第二曲率变化率小于第四预设阈值，如下：
Figure BDA0002873656050000102
Figure BDA0002873656050000103
在本发明实施例中，通过转弯路径的硬性要求，距离代价需小于第一预设阈值、航向角差值代价小于第二预设阈值，第二曲率小于第三预设阈值，第二曲率变化率小于第四预设阈值，可以确保车辆规划的转弯路径不会偏离真实的弯道路径，能够安全的行驶。
需要说明的是，本发明实施例采用的是五次螺旋线，相比于其他多项式曲线，能够覆盖更多复杂的道路情况，且本发明实施例并不限于五次螺旋线，实际上六次、四次、三次乃至于其他次数也可以都使用。
综上，在本发明实施例中，获取车辆的当前车辆位置信息以及预先规划的导航路径，在导航路径中确定弯道结束点位置信息，根据弯道结束点位置信息确定采样范围和转弯弧长，对采样范围进行采样，得到目标车辆位置信息，根据当前车辆位置信息、目标车辆位置信息以及转弯弧长计算螺旋线参数，根据螺旋线参数计算转弯路径，计算转弯路径的代价，选取最小代价的转弯路径作为目标转弯路径。本发明实施例中，获取当前车辆位置信息，同时从采样范围中采样得到多个目标车辆位置信息，通过当前车辆位置信息与多个目标车辆位置信息计算对应的螺旋线参数，确定多个目标车辆位置信息对应的转弯路径，并通过计算转弯路径的代价，从多个转弯路径中选取出代价最小的目标转弯路径，能够适应各种复杂，大角度转弯的环境，例如可以在停车场、人车混行小区等地方快速确定出最优的目标转弯路径，舒适转弯，给用户带来优良的自动驾驶体验。
本发明实施例中，通过转弯路径的硬性要求，距离代价需小于第一预设阈值、航向角差值代价小于第二预设阈值，第二曲率小于第三预设阈值，第二曲率变化率小于第四预设阈值，可以确保车辆规划的转弯路径不会偏离真实的弯道路径，能够安全的行驶。
需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
参照图4，示出了本发明的一种车辆转弯路径规划装置实施例的结构框图，本发明实施例具体可以包括如下模块：
位置信息获取模块401，用于获取所述车辆的当前车辆位置信息以及预先规划的导航路径；
采样范围确定模块402，用于根据所述导航路径确定采样范围和转弯弧长；
位置信息采样模块403，用于对所述采样范围进行采样，得到目标车辆位置信息；
螺旋线参数计算模块404，用于根据所述当前车辆位置信息、所述目标车辆位置信息以及所述转弯弧长计算螺旋线参数；
转弯路径计算模块405，用于根据所述螺旋线参数计算转弯路径；
目标转弯路径选取模块406，用于计算所述转弯路径的代价，选取最小代价的所述转弯路径作为目标转弯路径。
在本发明一实施例中，所述采样范围确定模块402，包括：
位置信息确认子模块，用于在所述导航路径中确定弯道结束点位置信息；
采样范围确认子模块，用于根据所述弯道结束点位置信息确定所述采样范围和所述转弯弧长。
在本发明一实施例中，所述采样范围确认子模块，包括：
采样范围计算单元，用于根据所述弯道结束点位置信息和预设参数计算采样范围；
弯道弧长计算单元，用于根据所述当前车辆位置信息和所述弯道结束点位置信息计算所述转弯弧长。
在本发明一实施例中，所述当前车辆位置信息包括第一坐标位置、第一航向角，所述目标车辆位置信息包括第二航向角，所述弯道结束点位置信息包括第三坐标位置，所述目标转弯路径选取模块406，包括：
坐标位置计算子模块，用于根据所述螺旋线参数和所述转弯弧长计算所述目标车辆位置信息的第二坐标位置；
距离代价计算子模块，用于根据所述第一坐标位置、所述第二坐标位置以及所述第三坐标位置计算距离代价，其中，所述距离代价小于第一预设阈值；
航向角差值代价计算子模块，用于根据所述第一航向角和所述第二航向角计算航向角差值代价，其中，所述航向角差值代价小于第二预设阈值；
曲率变化代价计算子模块，用于根据所述转弯弧长和所述螺旋线参数计算曲率变化代价；
目标转弯路径选取子模块，用于将所述距离代价、所述航向角差值代价以及所述曲率变化代价加权求和得到所述转弯路径的总代价，并选取所述总代价最小的所述转弯路径作为所述目标转弯路径。
在本发明一实施例中，所述螺旋线参数计算模块404，包括：
螺旋线参数计算子模块，用于根据所述当前车辆位置信息、所述目标车辆位置信息以及所述转弯弧长计算五次螺旋线参数。
在本发明一实施例中，所述目标车辆位置信息包括第二曲率、第二曲率变化率，其中，所述第二曲率小于第三预设阈值，所述第二曲率变化率小于第四预设阈值。
综上，在本发明实施例中，获取车辆的当前车辆位置信息以及预先规划的导航路径，根据导航路径确定采样范围和转弯弧长，对采样范围进行采样，得到目标车辆位置信息，根据当前车辆位置信息、目标车辆位置信息以及转弯弧长计算螺旋线参数，根据螺旋线参数计算转弯路径，计算转弯路径的代价，选取最小代价的转弯路径作为目标转弯路径。本发明实施例中，获取当前车辆位置信息，同时从采样范围中采样得到多个目标车辆位置信息，通过当前车辆位置信息与多个目标车辆位置信息计算对应的螺旋线参数，确定多个目标车辆位置信息对应的转弯路径，并通过计算转弯路径的代价，从多个转弯路径中选取出代价最小的目标转弯路径，能够适应各种复杂，大角度转弯的环境，例如可以在停车场、人车混行小区等地方快速确定出最优的目标转弯路径，舒适转弯，给用户带来优良的自动驾驶体验。
对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本发明实施例公开了一种车辆，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上车辆转弯路径规划方法实施例所述的步骤。
本发明实施例公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上车辆转弯路径规划方法实施例所述的步骤。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种车辆转弯路径规划方法、一种车辆转弯路径规划装置、车辆和存储介质，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (12)

1.一种车辆转弯路径规划方法，其特征在于，所述方法包括：
获取所述车辆的当前车辆位置信息以及预先规划的导航路径；
根据所述导航路径确定采样范围和转弯弧长；
对所述采样范围进行采样，得到目标车辆位置信息；
根据所述当前车辆位置信息、所述目标车辆位置信息以及所述转弯弧长计算螺旋线参数；
根据所述螺旋线参数计算转弯路径；
计算所述转弯路径的代价，选取最小代价的所述转弯路径作为目标转弯路径。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述导航路径确定采样范围和转弯弧长，包括：
在所述导航路径中确定弯道结束点位置信息；
根据所述弯道结束点位置信息确定所述采样范围和所述转弯弧长。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述弯道结束点位置信息确定所述采样范围和所述转弯弧长，包括：
根据所述弯道结束点位置信息和预设参数计算采样范围；
根据所述当前车辆位置信息和所述弯道结束点位置信息计算所述转弯弧长。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当前车辆位置信息包括第一坐标位置、第一航向角，所述目标车辆位置信息包括第二航向角，所述弯道结束点位置信息包括第三坐标位置，所述计算所述转弯路径的代价，选取最小代价的所述转弯路径作为目标转弯路径，包括：
根据所述螺旋线参数和所述转弯弧长计算所述目标车辆位置信息的第二坐标位置；
根据所述第一坐标位置、所述第二坐标位置以及所述第三坐标位置计算距离代价，其中，所述距离代价小于第一预设阈值；
根据所述第一航向角和所述第二航向角计算航向角差值代价，其中，所述航向角差值代价小于第二预设阈值；
根据所述转弯弧长和所述螺旋线参数计算曲率变化代价；
将所述距离代价、所述航向角差值代价以及所述曲率变化代价加权求和得到所述转弯路径的总代价，并选取所述总代价最小的所述转弯路径作为所述目标转弯路径。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前车辆位置信息、所述目标车辆位置信息以及所述转弯弧长计算螺旋线参数，包括：
根据所述当前车辆位置信息、所述目标车辆位置信息以及所述转弯弧长计算五次螺旋线参数。
6.根据权利要求1至5所述的方法，其特征在于，所述目标车辆位置信息包括第二曲率、第二曲率变化率，其中，所述第二曲率小于第三预设阈值，所述第二曲率变化率小于第四预设阈值。
7.一种车辆转弯路径规划装置，其特征在于，所述装置包括：
位置信息获取模块，用于获取所述车辆的当前车辆位置信息以及预先规划的导航路径；
采样范围确定模块，用于根据所述导航路径确定采样范围和转弯弧长；
位置信息采样模块，用于对所述采样范围进行采样，得到目标车辆位置信息；
螺旋线参数计算模块，用于根据所述当前车辆位置信息、所述目标车辆位置信息以及所述转弯弧长计算螺旋线参数；
转弯路径计算模块，用于根据所述螺旋线参数计算转弯路径；
目标转弯路径选取模块，用于计算所述转弯路径的代价，选取最小代价的所述转弯路径作为目标转弯路径。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述采样范围确定模块，包括：
位置信息确认子模块，用于在所述导航路径中确定弯道结束点位置信息；
采样范围确认子模块，用于根据所述弯道结束点位置信息确定所述采样范围和所述转弯弧长。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述采样范围确认子模块，包括：
采样范围计算单元，用于根据所述弯道结束点位置信息和预设参数计算采样范围；
弯道弧长计算单元，用于根据所述当前车辆位置信息和所述弯道结束点位置信息计算所述转弯弧长。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述当前车辆位置信息包括第一坐标位置、第一航向角，所述目标车辆位置信息包括第二航向角，所述弯道结束点位置信息包括第三坐标位置，所述目标转弯路径选取模块，包括：
坐标位置计算子模块，用于根据所述螺旋线参数和所述转弯弧长计算所述目标车辆位置信息的第二坐标位置；
距离代价计算子模块，用于根据所述第一坐标位置、所述第二坐标位置以及所述第三坐标位置计算距离代价，其中，所述距离代价小于第一预设阈值；
航向角差值代价计算子模块，用于根据所述第一航向角和所述第二航向角计算航向角差值代价，其中，所述航向角差值代价小于第二预设阈值；
曲率变化代价计算子模块，用于根据所述转弯弧长和所述螺旋线参数计算曲率变化代价；
目标转弯路径选取子模块，用于将所述距离代价、所述航向角差值代价以及所述曲率变化代价加权求和得到所述转弯路径的总代价，并选取所述总代价最小的所述转弯路径作为所述目标转弯路径。
11.一种车辆，其特征在于，包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的车辆转弯路径规划方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的车辆转弯路径规划方法的步骤。
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