CN113776550A - 一种路线规划方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种路线规划方法和装置，应用于无人配送车横穿路口的场景中，所述方法包括：监控无人配送车的行驶路线；当监控到所述无人配送车横穿路口时，获取所述无人配送车的后轴中心点在目标坐标系下的坐标；基于所述坐标，以及无人配送车在行驶时距离道路右边界的最小距离生成参考线；根据所述坐标和所述参考线确定行驶路线；控制无人配送车沿着确定的行驶路线行驶。该方法能够在无人配送车横穿路口的场景中合理规划行驶路线。

Description

一种路线规划方法和装置
技术领域
本发明涉及物流技术领域，特别涉及一种路线规划方法和装置。
背景技术
目前针对横穿路口场景，无人配送车通常是以地图上的车道中心线为前进基准，紧贴地图车道中心线行驶，一旦无人车进入路口前绕行障碍物导致车体离车道中心线较远，无人车为了回到车道中心线上，在路口内会大幅度往车道中心线转向。
现有这种路线规划方案不合理，会引发交通事故，降低配送效率。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种路线规划方法和装置，能够在无人配送车横穿路口的场景中合理规划行驶路线。
为解决上述技术问题，本申请的技术方案是这样实现的：
在一个实施例中，提供了一种路线规划方法，应用于无人配送车横穿路口的场景中，所述方法包括：
监控无人配送车的行驶路线；
当监控到所述无人配送车横穿路口时，获取所述无人配送车的后轴中心点在目标坐标系下的坐标；其中，所述目标坐标系以车道中心线前进方向为横轴、以垂直横轴向左方向为纵轴，以道路起始点为原点；
基于所述坐标，以及无人配送车在行驶时距离道路右边界的最小距离生成参考线；
根据所述坐标和所述参考线确定行驶路线；
控制无人配送车沿着确定的行驶路线行驶。
在另一个实施例中，提供了一种路线规划装置，应用于无人配送车横穿路口的场景中，所述装置包括：监控单元、获取单元、生成单元、确定单元和控制单元；
所述监控单元，用于监控无人配送车的行驶路线；
所述获取单元，用于当所述监控单元监控到所述无人配送车横穿路口时，获取所述无人配送车的后轴中心点在目标坐标系下的坐标；其中，所述目标坐标系以车道中心线前进方向为横轴、以垂直横轴向左方向为纵轴，以道路起始点为原点；
所述生成单元，用于基于所述获取单元获取的坐标，以及无人配送车在行驶时距离道路右边界的最小距离生成参考线；
所述确定单元，用于根据所述获取单元获取的坐标和所述生成单元生成的参考线确定行驶路线；
所述控制单元，用于控制所述无人配送车沿着所述确定单元确定的行驶路线行驶。
在另一个实施例中，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述路线规划方法的步骤。
在另一个实施例中，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所述路线规划方法的步骤。
由上面的技术方案可见，上述实施例中在无人配送车横穿路口时，基于道路走势，引入目标坐标系，获取无人配送车的后轴中心点在目标坐标系下的坐标；基于所述坐标，以及无人配送车在行驶时距离道路右边界的最小距离生成参考线；根据所述坐标和所述参考线确定行驶路线；控制无人配送车沿着确定的行驶路线行驶。该方案在无人配送车横穿路口时，为无人配送车规划合理的路线行驶，避免交通事故的发生，提高配送效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为Frenet坐标系与笛卡尔坐标系的对应关系；
图2为本申请实施例一中路线规划流程示意图；
图3为本申请实施例二中路线规划流程示意图；
图4为本申请实施例中路线规划装置结构示意图；
图5为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
下面以具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面几个具体实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
本申请实施例中提供一种路线规划方法，应用于无人配送车横穿路口的场景中，在无人配送车横穿路口时，为了更好地描述道路走势，引入了目标坐标系，获取无人配送车的后轴中心点在目标坐标系下的坐标；基于所述坐标，以及无人配送车在行驶时距离道路右边界的最小距离生成参考线；根据所述坐标和所述参考线确定行驶路线；控制无人配送车沿着确定的行驶路线行驶。该方案在无人配送车横穿路口时，为无人配送车规划合理的路线行驶，避免交通事故的发生，提高配送效率。
本申请实施例中具体实现时，为了更好地描述道路走势，引入了目标坐标系，其中，所述目标坐标系以车道中心线前进方向为横轴、以垂直横轴向左方向为纵轴，以道路起始点为原点。
由于通常获取无人配送车的相关坐标是在使用的地图对应的地图坐标系，即原坐标系中获取的，这就需要获取目标坐标系下的坐标和原坐标下的坐标的映射关系。
下面以使用的地图对应的地图坐标系为笛卡尔坐标系，目标坐标系为弗莱纳(Frenet)坐标系为例，给出两个坐标系中的坐标点的映射关系：
参见图1，图1为Frenet坐标系与笛卡尔坐标系的对应关系。图1中笛卡尔坐标系为yMx。弗莱纳(Frenet)坐标系为lOs，Frenet坐标系的引入是为了更好的描述车道走势，它以车道中心线前进方向为s轴、以垂直s轴向左方向为l轴，O为坐标原点，是无人配送车在车道中心线的起始点。车道中心线是由一系列离散点组成的，位于道路左边界和道路右边界的中间位置。
图1中笛卡尔坐标系中有一点p(xp,yp)，在车道中间线中找到距离点p最近的两个离散点s(xs,ys)和e(xe,ye)，假设点s在Frenet坐标系下坐标为(ss,0)，点e在Frenet坐标系下坐标为(se,0)，则笛卡尔坐标p(xp,yp)和弗莱纳坐标(sp,lp)的映射关系为：
sp＝ss+λ(se-ss)；
Figure BDA0003252419060000051
其中，坐标(xs,ys)和坐标(xe,ye)为在道路中心线上距离点p最近的两个点的坐标，
Figure BDA0003252419060000052
Figure BDA0003252419060000053
表示点s到点p的向量；
Figure BDA0003252419060000054
表示点s到点e的向量；δ表示
Figure BDA0003252419060000055
向量在
Figure BDA0003252419060000056
向量上的投影值；λ表示投影值与
Figure BDA0003252419060000057
的长度的比值。
下面结合附图，详细说明本申请实施例中实现路线规划过程。
在描述实现预警的过程中，以原坐标系为笛卡尔坐标系，目标坐标系为弗莱纳坐标系为例，进行相关描述。
实施例一
参见图2，图2为本申请实施例一中路线规划流程示意图。具体步骤为：
步骤201，监控无人配送车的行驶路线。
获取无人配送车的位姿信息，结合地图确定无人配送车当前行驶路线和所处位置。
步骤202，当监控到所述无人配送车横穿路口时，获取所述无人配送车的后轴中心点在弗莱纳坐标系下的坐标。
本步骤中获取所述无人配送车的后轴中心点在弗莱纳坐标系下的坐标，包括：
获取当前无人配送车的后轴中心点在笛卡尔坐标系中的坐标(x0，y0)；
基于笛卡尔坐标和弗莱纳坐标的映射关系获取所述笛卡尔坐标系下的坐标(x0，y0)在弗莱纳坐标系下的坐标点(s0，l0)。
步骤203，基于所述坐标，以及无人配送车在行驶时距离道路右边界的最小距离生成参考线。
步骤204，根据所述坐标和所述参考线确定行驶路线。
本步骤中根据所述坐标和所述参考线确定行驶路线，包括：
确定l0是否大于lr，如果是，确定lb和lr中的最大值对应的路线作为行驶路线；否则，确定lb和l0中的最大值对应的路线作为行驶路线；
其中，l0为所述坐标的纵轴(l轴)坐标；lr为设置的无人配送车偏离车道中心线在弗莱纳坐标系下纵轴(l轴)坐标参考值；lb为确定的参考线对应的纵轴(l轴)坐标。
步骤205，控制无人配送车沿着确定的行驶路线行驶。
本申请实施例中在无人配送车横穿路口时，引入弗莱纳坐标系，获取无人配送车的后轴中心点在弗莱纳坐标系下的坐标；基于所述坐标，以及无人配送车在行驶时距离道路右边界的最小距离生成参考线；根据所述坐标和所述参考线确定行驶路线；控制无人配送车沿着确定的行驶路线行驶。该方案在无人配送车横穿路口时，为无人配送车规划合理的路线行驶，避免交通事故的发生，提高配送效率。
实施例二
参见图3，图3为本申请实施例二中路线规划流程示意图。具体步骤为：
步骤301，监控无人配送车的行驶路线。
步骤302，当监控到所述无人配送车横穿路口时，获取所述无人配送车的后轴中心点在弗莱纳坐标系下的坐标。
本步骤中获取所述无人配送车的后轴中心点在弗莱纳坐标系下的坐标，包括：
获取当前无人配送车的后轴中心点在笛卡尔坐标系中的坐标(x0，y0)；
基于笛卡尔坐标和弗莱纳坐标的映射关系获取所述笛卡尔坐标系下的坐标(x0，y0)在弗莱纳坐标系下的坐标点(s0，l0)。
步骤303，根据所述坐标的s轴坐标和L0确定车道中心线上的点对应的右侧最大可行宽度中的最小值。
其中，L0为横穿路口方向长度；
本步骤中根据所述坐标的s轴坐标和L0确定车道中心线上的点对应的右侧最大可行宽度中的最小值，包括：
在区间[s0，s0+L0]内的车道中心线上进行点采样；其中，s0为所述坐标的横轴(s轴)坐标；
采样步长根据实际需要设置，本申请实施例对此不进行限制。
获取每个采样点对应的右侧最大可行宽度；
获取所有右侧最大可行宽度中的最小值。
步骤304，基于所述最小值、车体宽度，以及无人配送车在行驶时距离道路右边界的最小距离确定参考线。
本步骤中基于所述最小值、车体宽度，以及无人配送车在行驶时距离道路右边界的最小距离确定参考线，包括：
计算车体宽度的一半与无人配送车在行驶时距离道路右边界的最小距离的和；
计算所述和与所述最小值的差值；
确定所述差值在l轴上对应值所对应的线作为参考线。
即lb＝-dmin+W/2+d；
其中，lb为所述差值，dmin为右侧最大可行宽度中的最小值，d为无人配送车在行驶时距离道路右边界的最小距离，具体实现时，d根据无人配送车的形状，以及道路环境等进行设置；W为车体宽度。
步骤305，根据所述坐标和所述参考线确定行驶路线。
本步骤中根据所述坐标和所述参考线确定行驶路线，包括：
确定l0是否大于lr，如果是，确定lb和lr中的最大值对应的路线作为行驶路线；否则，确定lb和l0中的最大值对应的路线作为行驶路线；
其中，l0为所述坐标的纵轴(l轴)坐标；lr为设置的无人配送车偏离车道中心线在弗莱纳坐标系下的纵轴(l轴)坐标参考值；lb为确定的参考线对应的纵轴(l轴)坐标。
步骤306，控制无人配送车沿着确定的行驶路线行驶。
本申请实施例中在无人配送车横穿路口时，引入弗莱纳坐标系，获取无人配送车的后轴中心点在弗莱纳坐标系下的坐标；基于所述坐标，以及无人配送车在行驶时距离道路右边界的最小距离生成参考线；根据所述坐标和所述参考线确定行驶路线；控制无人配送车沿着确定的行驶路线行驶。该方案在无人配送车横穿路口时，为无人配送车规划合理的路线行驶，避免交通事故的发生，提高配送效率。
基于同样的发明构思，本申请实施例中还提供一种路线规划装置，应用于无人配送车横穿路口的场景中。参见图4，图4为本申请实施例中路线规划装置结构示意图。所述装置包括：监控单元401、获取单元402、生成单元403、确定单元404和控制单元405；
监控单元401，用于监控无人配送车的行驶路线；
获取单元402，用于当监控单元401监控到所述无人配送车横穿路口时，获取所述无人配送车的后轴中心点在目标坐标系下的坐标；其中，所述目标坐标系以车道中心线前进方向为横轴、以垂直横轴向左方向为纵轴，以道路起始点为原点；
生成单元403，用于基于获取单元402获取的坐标，以及无人配送车在行驶时距离道路右边界的最小距离生成参考线；
确定单元404，用于根据获取单元402获取的坐标和生成单元403生成的参考线确定行驶路线；
控制单元405，用于控制所述无人配送车沿着确定单元404确定的行驶路线行驶。
在另一个实施例中，
生成单元403，具体用于基于所述坐标，以及无人配送车在行驶时距离道路右边界的最小距离生成参考线时，包括：
根据所述坐标的横轴坐标和L0确定车道中心线上的点对应的右侧最大可行宽度中的最小值；其中，L0为横穿路口方向长度；
基于所述最小值、车体宽度，以及无人配送车在行驶时距离道路右边界的最小距离确定参考线。
在另一个实施例中，
生成单元403，具体用于根据所述坐标的横轴坐标和L0确定车道中心线上的点对应的右侧最大可行宽度中的最小值时，包括：
在区间[s0，s0+L0]内的车道中心线上进行点采样；其中，s0为横轴坐标；
获取每个采样点对应的右侧最大可行宽度；
获取所有右侧最大可行宽度中的最小值。
在另一个实施例中，
生成单元403，具体用于基于所述最小值、车体宽度，以及无人配送车在行驶时距离道路右边界的最小距离确定参考线时，包括：
计算车体宽度的一半与无人配送车在行驶时距离道路右边界的最小距离的和；
计算所述和与所述最小值的差值；
确定所述差值在纵轴上对应值所对应的线作为参考线。
在另一个实施例中，
确定单元404，具体用于根据所述坐标和所述参考线确定行驶路线时，包括：
确定l0是否大于lr，如果是，确定lb和lr中的最大值对应的路线作为行驶路线；否则，确定lb和l0中的最大值对应的路线作为行驶路线；
其中，l0为所述坐标的纵轴坐标；lr为设置的无人配送车偏离车道中心线在目标坐标系下纵轴坐标参考值；lb为确定的参考线对应的纵轴坐标。
在另一个实施例中，
获取单元402，具体用于获取所述无人配送车的后轴中心点在目标坐标系下的坐标时，包括：
获取当前无人配送车的后轴中心点在原坐标系中的坐标(x0，y0)；
基于原坐标和目标坐标的映射关系获取所述原坐标系下的坐标(x0，y0)在目标坐标系下的坐标点(s0，l0)；
其中，所述原坐标系为所使用的地图对应的地图坐标系。
在另一个实施例中，
原坐标系下的坐标p(xp,yp)和目标坐标系下的坐标(sp,lp)的映射关系为：
sp＝ss+λ(se-ss)；
Figure BDA0003252419060000101
其中，坐标(xs,ys)和坐标(xe,ye)为在道路中心线上距离点p最近的两个点的坐标，
Figure BDA0003252419060000102
上述实施例的单元可以集成于一体，也可以分离部署；可以合并为一个单元，也可以进一步拆分成多个子单元。
在另一个实施例中，还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述路线规划方法的步骤。
在另一个实施例中，还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时可实现所述路线规划方法中的步骤。
图5为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图。如图5所示，该电子设备可以包括：处理器(Processor)510、通信接口(Communications Interface)520、存储器(Memory)530和通信总线540，其中，处理器510，通信接口520，存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。处理器510可以调用存储器530中的逻辑指令，以执行如下方法：
监控无人配送车的行驶路线；
当监控到所述无人配送车横穿路口时，获取所述无人配送车的后轴中心点在目标坐标系下的坐标；其中，所述目标坐标系以车道中心线前进方向为横轴、以垂直横轴向左方向为纵轴，以道路起始点为原点；
基于所述坐标，以及无人配送车在行驶时距离道路右边界的最小距离生成参考线；
根据所述坐标和所述参考线确定行驶路线；
控制无人配送车沿着确定的行驶路线行驶。
此外，上述的存储器530中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目标。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种路线规划方法，应用于无人配送车横穿路口的场景中，其特征在于，所述方法包括：
监控无人配送车的行驶路线；
当监控到所述无人配送车横穿路口时，获取所述无人配送车的后轴中心点在目标坐标系下的坐标；其中，所述目标坐标系以车道中心线前进方向为横轴、以垂直横轴向左方向为纵轴，以道路起始点为原点；
基于所述坐标，以及无人配送车在行驶时距离道路右边界的最小距离生成参考线；
根据所述坐标和所述参考线确定行驶路线；
控制无人配送车沿着确定的行驶路线行驶。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述坐标，以及无人配送车在行驶时距离道路右边界的最小距离生成参考线，包括：
根据所述坐标的横轴坐标和L0确定车道中心线上的点对应的右侧最大可行宽度中的最小值；其中，L0为横穿路口方向长度；
基于所述最小值、车体宽度，以及无人配送车在行驶时距离道路右边界的最小距离确定参考线。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述坐标的横轴坐标和L0确定车道中心线上的点对应的右侧最大可行宽度中的最小值，包括：
在区间[s0，s0+L0]内的车道中心线上进行点采样；其中，s0为所述坐标的横轴坐标；
获取每个采样点对应的右侧最大可行宽度；
获取所有右侧最大可行宽度中的最小值。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述最小值、车体宽度，以及无人配送车在行驶时距离道路右边界的最小距离确定参考线，包括：
计算车体宽度的一半与无人配送车在行驶时距离道路右边界的最小距离的和；
计算所述和与所述最小值的差值；
确定所述差值在纵轴上对应值所对应的线作为参考线。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述坐标和所述参考线确定行驶路线，包括：
确定l0是否大于lr，如果是，确定lb和lr中的最大值对应的路线作为行驶路线；否则，确定lb和l0中的最大值对应的路线作为行驶路线；
其中，l0为所述坐标的纵轴坐标；lr为设置的无人配送车偏离车道中心线在目标坐标系下纵轴坐标参考值；lb为确定的参考线对应的纵轴坐标。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述获取所述无人配送车的后轴中心点在目标坐标系下的坐标，包括：
获取当前无人配送车的后轴中心点在原坐标系中的坐标(x0，y0)；
基于原坐标和目标坐标的映射关系获取所述原坐标系下的坐标(x0，y0)在目标坐标系下的坐标点(s0，l0)；
其中，所述原坐标系为所使用的地图对应的地图坐标系。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，原坐标系下的坐标p(xp，yp)和目标坐标系下的坐标(sp，lp)的映射关系为：
sp＝ss+λ(se-ss)；
Figure FDA0003252419050000021
其中，坐标(xs，ys)和坐标(xe，ye)为在道路中心线上距离点p最近的两个点的坐标，
Figure FDA0003252419050000022
8.一种路线规划装置，应用于无人配送车横穿路口的场景中，其特征在于，所述装置包括：监控单元、获取单元、生成单元、确定单元和控制单元；
所述监控单元，用于监控无人配送车的行驶路线；
所述获取单元，用于当所述监控单元监控到所述无人配送车横穿路口时，获取所述无人配送车的后轴中心点在目标坐标系下的坐标；其中，所述目标坐标系以车道中心线前进方向为横轴、以垂直横轴向左方向为纵轴，以道路起始点为原点；
所述生成单元，用于基于所述获取单元获取的坐标，以及无人配送车在行驶时距离道路右边界的最小距离生成参考线；
所述确定单元，用于根据所述获取单元获取的坐标和所述生成单元生成的参考线确定行驶路线；
所述控制单元，用于控制所述无人配送车沿着所述确定单元确定的行驶路线行驶。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7任一项所述的方法。
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权利要求1-7任一项所述的方法。
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