CN116653937B - 无信号灯左转场景车辆通行方法、***、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种无信号灯左转场景车辆通行方法、***、设备及存储介质,包括:筛选自身车辆行驶方向前方的无保护交叉路口的冲突车辆,并获得自身车辆与冲突车辆存在碰撞可能性的冲突轨迹点;获取自身车辆运动状态和冲突车辆运动状态,并确定自身车辆和冲突车辆的通行顺序;根据通行顺序生成自身车辆与冲突车辆的冲突关系并进行实时修正;根据冲突关系控制自身车辆左转通过行驶方向前方的无保护交叉路口。本申请结合自身车辆和冲突车辆的运动状态确定通行顺序,同时通过建立并实时修正自身车辆与冲突车辆的冲突关系,降低车辆因处理冲突而导致的频繁加减速情况,在解决无信号灯左转场景的通行问题的基础上,提升行驶的舒适性以及左转安全性。
Description
技术领域
本申请涉及智能交通领域,尤其涉及一种无信号灯左转场景车辆通行方法、***、设备及存储介质。
背景技术
交叉口是道路交通事故的多发地段,据统计,国内有超过三成的交通事故发生在匝道口和交叉口路段。交叉口通行的难点体现在道路结构复杂和交通行为多样两个方面,无信号灯左转场景则是交叉口通行的一类典型难题。智能汽车依靠其车载感知设备、车载通信单元,能充分获取周边环境信息、道路参与者信息,从而提升车辆通行的安全性和高效性。
无信号灯路口通行问题的难点在于顺序决策和速度规划两个层面,这两个问题目前已得到广泛研究。在顺序决策方面,全无人交通场景下车辆通行顺序可借助V2V及V2I通信技术,利用启发式规则求解车群通信顺序。在混合交通场景下,车辆的通行会受有人驾驶车辆的干扰,目前仍没有可靠的通行顺序决策方法;在速度规划方面,现有技术大多基于车辆运动学模型或简化后的车辆动力学模型,利于最优控制或滚动时域优化控制方法求解车群通过交叉口过程的速度时间曲线,从而给出车辆的期望行驶速度。
目前,现有智能汽车交叉口通行技术主要聚焦于全无人交通场景下的顺序求解与速度规划,对混合交通场景甚至是仅自身车辆为智能汽车的交叉口场景研究较少,难以解决混合交通场景下的无保护左转问题,难以实现智能驾驶技术在现实中的部署推广。
发明内容
为了解决上述技术缺陷,本申请实施例中提供了一种无信号灯左转场景车辆通行方法、***、设备及存储介质。
根据本申请实施例的第一个方面,提供了一种无信号灯左转场景车辆通行方法,所述方法包括:
筛选自身车辆行驶方向前方的无保护交叉路口的冲突车辆,并获得自身车辆与冲突车辆存在碰撞可能性的冲突轨迹点;
获取自身车辆运动状态和冲突车辆运动状态,并根据所述自身车辆运动状态、冲突车辆运动状态和冲突轨迹点所处位置确定所述自身车辆和冲突车辆的通行顺序;
根据所述通行顺序生成自身车辆与冲突车辆的冲突关系并进行实时修正;
根据所述冲突关系控制自身车辆左转通过行驶方向前方的无保护交叉路口。
根据本申请实施例的第二个方面,提供了一种无信号灯左转场景车辆通行***,所述***包括:
冲突车辆筛选单元,用于筛选自身车辆行驶方向前方的无保护交叉路口的冲突车辆,并获得自身车辆与冲突车辆存在碰撞可能性的冲突轨迹点;
通行顺序确定单元,用于获取自身车辆运动状态和冲突车辆运动状态,并根据所述自身车辆运动状态、冲突车辆运动状态和冲突轨迹点所处位置确定所述自身车辆和冲突车辆的通行顺序;
冲突关系生成修正单元,用于根据所述通行顺序生成自身车辆与冲突车辆的冲突关系并进行实时修正;
控制单元,用于根据所述冲突关系控制自身车辆左转通过行驶方向前方的无保护交叉路口。
根据本申请实施例的第三个方面,提供了一种电子设备,包括:处理器、存储器和通信总线,所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当电子设备运行时,所述处理器与所述存储器之间通过通信总线通信,所述处理器执行所述机器可读指令,以执行时执行如上所述的无信号灯左转场景车辆通行方法的步骤。
根据本申请实施例的第四个方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令被处理器加载并执行时,实现如上所述的无信号灯左转场景车辆通行方法。
采用本申请实施例中提供的无信号灯左转场景车辆通行方法,结合自身车辆和冲突车辆的运动状态确定通行顺序,同时通过建立并实时修正自身车辆与冲突车辆的冲突关系,能够降低车辆因处理冲突而导致的频繁加减速的情况,在顺利解决无信号灯左转场景的通行问题的基础上,提升了行驶的舒适性以及车辆在左转过程中的安全性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本申请实施例1所述的无信号灯左转场景车辆通行方法的流程图;
图2为本申请实施例1所述的冲突轨迹点的示意图;
图3为本申请实施例1所述的自身车辆安全区域与冲突车辆安全区域的重叠示意图;
图4为本申请实施例2所述的无信号灯左转场景车辆通行***的原理示意图;
图5为本申请实施例3所述的电子设备的原理示意图。
附图标记:
1、自身车辆;
2、冲突车辆;
3、冲突轨迹点;
4、路侧管理单元;
5、自身车辆安全区域;
6、冲突车辆安全区域;
7、重叠区域。
具体实施方式
为了使本申请实施例中的技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图对本申请的示例性实施例进行进一步详细的说明,显然,所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例,而不是所有实施例的穷举。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
如图1,本实施例提出了一种无信号灯左转场景车辆通行方法,该方法包括:
S101、筛选自身车辆行驶方向前方的无保护交叉路口的冲突车辆,并获得自身车辆与冲突车辆存在碰撞可能性的冲突轨迹点。
具体的,十字路口是一个交通状况较为复杂的路段。东南西北四面都有来车,易产生各种交叉的情况。特别是在没有交通信号灯的十字路口,通常是事故易发路段。本实施例所提出的车辆通行方法即适用于无信号灯车辆左转场景。
本实施例中,如图2所示,自身车辆1行驶至十字路口处,且将在无信号灯情况下进行左转。此时,自身车辆1前方出现其他车辆,即为冲突车辆2。该冲突车辆2若正常直行的话,那么将会在十字路口的某一位置处与自身车辆1发生碰撞。因此,冲突车辆2表示为自身车辆1在无保护交叉路口处左转时,可能会与自身车辆1发生碰撞的其他车辆,那么两车可能发生碰撞的位置即为冲突轨迹点3。该冲突轨迹点3发生的位置可依据自身车辆1和冲突车辆2的行驶路线、行驶速度、车辆尺寸等因素综合而定。
但是,对于自身车辆1前方出现的车辆未必全都可以归结其为冲突车辆2。只有自身车辆1前方出现的车辆存在与自身车辆1发生碰撞风险的车辆才可作为冲突车辆2进行分析。因此,需要在自身车辆1前方的所有车辆中筛选出冲突车辆。为了筛选冲突车辆2,首先,本实施例获取无保护交叉路口区域范围内所有车辆的运动状态,包括当前车速和加速度信息。然后,通过传统运动学模型,取一段时间生成所有车的预测运动轨迹。接着,选取所有车辆预测运动轨迹中与自身车辆1的运动轨迹的交叉点,该交叉点即为可能与自身车辆1发生碰撞的轨迹点,即冲突轨迹点3。最后,将存在冲突轨迹点3的车辆筛选出来即为冲突车辆2,可以通过车辆集合表示,共/>辆车。
S102、获取自身车辆运动状态和冲突车辆运动状态,并根据所述自身车辆运动状态、冲突车辆运动状态和冲突轨迹点所处位置确定所述自身车辆和冲突车辆的通行顺序。
具体的,目前,机动车辆根据驱动方式、尺寸参数、驾驶场景的特征在不同维度下被区分为多种类别,诸如A级车、B级车、轿跑车、SUV等类别。通常来说,最为直观判断机动车辆的类别的方式是车辆尺寸参数。车辆尺寸参数的不同会导致机动车辆整体零部件布局、配置参数等造成影响。对于本实施例而言,车辆物理尺寸上的差异会导致其安全区域的扩大或缩小,以及与周围车辆的安全阈值也会造成影响。基于此,由于车辆在物理尺寸上的差异性(长度、宽度、高度等),若车辆发生碰撞,那么必然也会对车辆碰撞的位置和时间造成一定的影响。例如,若两辆长度较长的车辆发生侧面碰撞,碰撞的位置为车头与车辆中间位置(B柱前后范围)时,在同等场景下,在相同速度情况下,两辆长度较短的车辆发生侧面碰撞时,碰撞的位置则可能是车头与车尾。并且,两种场景下发生碰撞的时间也会有差异。因此,本实施例首先根据自身车辆1和冲突车辆2的物理尺寸、车间距要求和交规礼让要求确定自身车辆安全区域5和冲突车辆安全区域6,如图3所示。其中,安全区域具体可以表示为:
其中,为车辆沿长度方向的安全区域边界,/>为车长,/>为最小车间距,/>为长度方向交通规则礼让阈值,/>为最小车间距最低阈值,/>为车辆车型相关常系数,/>为车辆车速,由此可以确定车辆在沿长度方向的安全区域边界。通过类似方式,也可确定沿宽度方向的安全区域边界:
其中,为车辆沿宽度方向的安全区域边界,/>为车辆车宽,/>为宽度方向交通规则礼让阈值。
通过上述过程即可获得自身车辆安全区域5和冲突车辆安全区域6。再将自身车辆安全区域5和冲突车辆安全区域6划分为若干边长为的矩形方块,为了便于计算,划分为正方形较佳,如图3所示。预测当自身车辆1和冲突车辆2均到达冲突轨迹点3处时,两车安全区域所重叠区域7的矩形方块的数量。当且仅当重叠的举行方块数量/>小于预设重叠数量,且重叠部分发生在自身车辆1的车尾时,自身车辆1先于冲突车辆2通过,其他情况下均为冲突车辆2先通过。当然,本实施例仅采用矩形方块的方式对车辆安全区域进行举例,以使得附图展示更为清楚、计算过程更为简单。在实际应用中,可根据道路情况、软件算法等多方面因素对区域划分的形状进行设定,三角形、菱形、圆形等均可实现,本实施例不做特殊限定。
本实施例的通行顺序确定过程不依赖于V2V通信,具体修正迭代形式,能适用于与多辆从图车辆存在碰撞风险的场景,且能适用于混合交通场景。
需要说明的是,本实施例中,车间距要求和交规礼让要求需严格遵守道路安全法等法律法规的要求进行设定,以确保本实施例所提出的车辆通行方法在保证遵纪守法的前提下,确保车辆安全通过无交通灯路口处。
S103、根据所述通行顺序生成自身车辆与冲突车辆的冲突关系并进行实时修正。
具体的,根据上述确定的通行顺序可生成自身车辆1与冲突车辆2的冲突关系。本实施例中,冲突关系通过行驶时间-边界位置-前车序列数组表示:
其中,代表预测冲突发生时间,/>代表边界位置,/>代表冲突车辆序列标识。
这样,就可以得到自身车辆1为应对每辆冲突车辆而产生的冲突关系,即。此处的编号排序方式为按照预测冲突发生时间的先后顺序排列,即/>代表自身车辆1最先与第一辆冲突车辆发生冲突,以此类推。
在确定自身车辆1与第一辆冲突车辆的通行顺序后,对后续冲突车辆的冲突关系进行修正,修正方法为将第二辆冲突车辆的边界位置取为:
其中,代表第二辆冲突车辆在/>预测时刻的边界位置,/>代表第一辆冲突车辆在/>预测时刻的边界位置,/>为期望通行速度常数,由此避免不必要的加减速。
本实施例引入了行驶时间-边界位置-前车序列数组来描述自身车辆与冲突车辆之间的冲突关系,并通过对数组的修正,降低车辆因处理冲突而导致的频繁加速减速问题,提升了行驶舒适性。
进一步的,在生成自身车辆1与冲突车辆2的冲突关系过程中,还可以根据自身车辆1运动状态和冲突车辆2运动状态获得自身车辆1和冲突车辆2在冲突轨迹点3发生碰撞的预测冲突时刻。若自身车辆1先于冲突车辆2通过,则要在/>时刻到达自身车辆1的边界位置的上边界/>:
其中,为冲突车辆2在/>时刻在自身车辆1坐标系下的位置, 自身车辆1为应对冲突车辆2所产生的冲突关系可表示为/>。若冲突车辆2先于自身车辆1通过,则自身车辆1要在/>时刻到达自身车辆1的边界位置下边界/>:
自身车辆1为应对冲突车辆2所产生的冲突关系可表示为。
对冲突车辆2所有存在冲突的冲突轨迹点3重复步骤上述过程,若存在冲突车辆2在冲突轨迹点3为自身车辆1让行,则取所有下边界中最小的一个;若不存在,则/>取所有上边界中最小的一个。
S104、根据所述冲突关系控制自身车辆左转通过行驶方向前方的无保护交叉路口。
具体的,首先根据通行顺序和冲突关系建立自身车辆1于冲突车辆2之间的跟踪误差。假设目前自身车辆1已前进至即将与冲突车辆2发生碰撞,则车间距误差可表示为:
其中,为时间,/>为常数,表示期望车间距;/>表示自身车辆1距离冲突轨迹点3的距离;/>表示冲突车辆2距离冲突轨迹点3的距离;/>表示自身车辆1车身长度;/>为自身车辆1速度;/>为与收敛时间相关的常数,只要自身车辆1在与冲突车辆2预测发生冲突时间到来前将车间距调整至期望车间距,那自身车辆1就能避免与冲突车辆2发生碰撞。以此类推,自身车辆1可陆续避免与各冲突车辆的碰撞,当自身车辆1完成与一辆冲突车辆的避撞后就切换冲突车辆序列标识,与下一辆即将发生碰撞的冲突车辆建立跟踪误差。
然后,建立车辆纵向动力学模型:
其中,为车速;/>为车辆驱动力或制动力;/>为车辆质量;/>为空气阻力项;/>为滚动阻力和坡道阻力项。
最后,将上述跟踪误差代入至建立的车辆纵向动力学模型中,构建非线性跟踪误差动力学模型。
根据上述构建的非线性跟踪误差动力学模型,设计如下车辆驱动力:
其中,为车间距误差;/>为常系数。
在上述车辆驱动力的作用下,车间距误差按微分方程/>从初始误差进行收敛,经过/>时间收敛到可接受误差阈值/>范围内,因此可调节/>使得收敛到可接受误差范围内的时间不超过碰撞时间,从而保证行驶安全。
本实施例在计算驱动力过程中能保证在有限时间收敛,结合预测冲突发生时间可严格保证避免自身车辆与冲突车辆的碰撞,是对本实施例能在实际场景部署的有力支撑。
本实施例可将上述自身车辆1驱动力通过控制器发送至动力***的控制单元,由动力***执行这一期望的自身车辆1驱动力,进而控制自身车辆1左转通过无保护交叉路口。
此外,本实施例在筛选自身车辆行驶方向前方的无保护交叉路口的冲突车辆之前,还可以获取自身车辆1当前位置。自身车辆1当前位置可通过车载高精度地图和定位设备识别获取。自身车辆1的运动轨迹可通过传统动力学模型的方式构建获得,本实施例不做具体描述。
进一步的,自身车辆1在行驶过程中,可通过车载高精度地图和定位设备判断行驶方向前方某一预设范围内是否有无保护交叉路口。当存在无保护交叉路口时,自身车辆1可通过车-路(V2I)通信技术向路侧管理单元4发送通行请求。路侧管理单元4返回能否通行的指令。若不能通行,自身车辆1在无保护交叉路口的入口处停下;若可以通行,则执行上述步骤。
本实施例所提出的无信号灯左转场景车辆通行方法的实现架构主要分为交通决策层、顺序决策层和动力学控制层。其中,交通决策层用于从顶层角度确定自身车辆是否通行;顺序决策层用于确定自身车辆与冲突车辆的通行顺序;动力学控制层用于从分布式控制的角度求解自身车辆的期望驱动力并通过动力***实现期望驱动力。本实施例结合自身车辆和冲突车辆的运动状态确定通行顺序,同时通过建立并实时修正自身车辆与冲突车辆的冲突关系,能够降低车辆因处理冲突而导致的频繁加减速的情况,在顺利解决无信号灯左转场景的通行问题的基础上,提升了行驶的舒适性。此外,实施例采用非线性动力学模型获得车辆驱动力,相比传统运动学模型更符合车辆特性,由此提升车辆在左转过程中的安全性。
实施例2
对应实施例1,本实施例提出了一种无信号灯左转场景车辆通行***,如图4所示,该***包括:
冲突车辆筛选单元,用于筛选自身车辆行驶方向前方的无保护交叉路口的冲突车辆,并获得自身车辆与冲突车辆存在碰撞可能性的冲突轨迹点;
通行顺序确定单元,用于获取自身车辆运动状态和冲突车辆运动状态,并根据所述自身车辆运动状态、冲突车辆运动状态和冲突轨迹点所处位置确定所述自身车辆和冲突车辆的通行顺序;
冲突关系生成修正单元,用于根据所述通行顺序生成自身车辆与冲突车辆的冲突关系并进行实时修正;
控制单元,用于根据所述冲突关系控制自身车辆左转通过行驶方向前方的无保护交叉路口。
进一步的,该***还包括:
自身车辆运动轨迹生成单元,用于获取自身车辆当前位置,并生成自身车辆的运动轨迹;
其中,控制单元具体还包括:
动力学模型构建单元,用于根据所述冲突关系以及自身车辆和冲突车辆的运动状态构建非线性跟踪误差动力学模型;
驱动力确定单元,用于根据所述非线性跟踪误差动力学模型确定自身车辆驱动力;
驱动力控制单元,用于根据所述自身车辆驱动力控制自身车辆左转通过行驶方向前方的无保护交叉路口。
具体的,本实施例所提出的无信号灯左转场景车辆通行***主要分为交通决策层、顺序决策层和动力学控制层。其中,交通决策层用于从顶层角度确定自身车辆是否通行,其包括自身车辆运动轨迹生成单元;顺序决策层用于确定自身车辆与冲突车辆的通行顺序,其包括冲突车辆筛选单元、通行顺序确定单元和冲突关系生成修正单元;动力学控制层用于从分布式控制的角度求解自身车辆的期望驱动力并通过动力***实现期望驱动力,其主要包括动力学模型构建单元、驱动力确定单元和驱动力控制单元。
本实施例中,冲突车辆表示为自身车辆在无保护交叉路口处左转时,可能会与自身车辆发生碰撞的其他车辆,那么两车可能发生碰撞的位置即为冲突轨迹点。为了筛选冲突车辆,首先,本实施例获取无保护交叉路口区域范围内所有车辆的运动状态,包括当前车速和加速度信息。然后,通过传统运动学模型,取一段时间生成所有车的预测运动轨迹。接着,选取所有车辆预测运动轨迹中与自身车辆的运动轨迹的交叉点,该交叉点即为可能与自身车辆发生碰撞的轨迹点,即冲突轨迹点。最后,将存在冲突轨迹点的车辆筛选出来即为冲突车辆。
由于车辆在物理尺寸上的差异性(长度、宽度、高度等),若车辆发生碰撞,那么必然也会对车辆碰撞的位置和时间造成一定的影响。因此,本实施例首先根据自身车辆和冲突车辆的物理尺寸、车间距要求和交规礼让要求确定自身车辆安全区域和冲突车辆安全区域。再将自身车辆安全区域和冲突车辆安全区域划分为若干矩形方块。预测当自身车辆和冲突车辆均到达冲突轨迹点处时,两车安全区域所重叠区域的矩形方块的数量。当且仅当重叠的举行方块数量小于预设重叠数量,且重叠部分发生在自身车辆的车尾时,自身车辆先于冲突车辆通过,其他情况下均为冲突车辆先通过。
根据上述确定的通行顺序可生成自身车辆与冲突车辆的冲突关系。本实施例中,冲突关系通过行驶时间-边界位置-前车序列数组表示。在确定自身车辆与第一辆冲突车辆的通行顺序后,对后续冲突车辆的冲突关系进行修正。在生成自身车辆与冲突车辆的冲突关系过程中,还可以根据自身车辆运动状态和冲突车辆运动状态获得自身车辆和冲突车辆在冲突轨迹点发生碰撞的预测冲突时刻。若自身车辆先于冲突车辆通过,则要在时刻到达自身车辆的边界位置的上边界。对冲突车辆所有存在冲突的冲突轨迹点重复步骤上述过程,若存在冲突车辆在冲突轨迹点为自身车辆让行,则取所有下边界中最小的一个;若不存在,则取所有上边界中最小的一个。
根据通行顺序和冲突关系建立自身车辆于冲突车辆之间的跟踪误差。然后,建立车辆纵向动力学模型。最后,将上述跟踪误差代入至建立的车辆纵向动力学模型中,构建非线性跟踪误差动力学模型。根据上述构建的非线性跟踪误差动力学模型,设计车辆驱动力。本实施例可将上述自身车辆驱动力通过控制器发送至动力***的控制单元,由动力***执行这一期望的自身车辆驱动力,进而控制自身车辆左转通过无保护交叉路口。
本实施例与无信号灯左转场景车辆通行方法部分的实施例相互对应,因此无信号灯左转场景车辆通行***的具体过程请参见无信号灯左转场景车辆通行方法部分的实施例的描述,这里不再赘述。
本实施例结合自身车辆和冲突车辆的运动状态确定通行顺序,同时通过建立并实时修正自身车辆与冲突车辆的冲突关系,能够降低车辆因处理冲突而导致的频繁加减速的情况,在顺利解决无信号灯左转场景的通行问题的基础上,提升了行驶的舒适性。此外,本申请实施例采用非线性动力学模型获得车辆驱动力,相比传统运动学模型更符合车辆特性,由此提升车辆在左转过程中的安全性。
实施例3
如图5所示,本实施例提出一种电子设备,包括:处理器、存储器和通信总线,所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当电子设备运行时,所述处理器与所述存储器之间通过通信总线通信,所述处理器执行所述机器可读指令,以执行时执行如上所述的无信号灯左转场景车辆通行方法的步骤。
由于电子设备部分的实施例与无信号灯左转场景车辆通行方法部分的实施例相互对应,因此电子设备部分的实施例请参见无信号灯左转场景车辆通行方法部分的实施例的描述,这里不再赘述。
本实施例结合自身车辆和冲突车辆的运动状态确定通行顺序,同时通过建立并实时修正自身车辆与冲突车辆的冲突关系,能够降低车辆因处理冲突而导致的频繁加减速的情况,在顺利解决无信号灯左转场景的通行问题的基础上,提升了行驶的舒适性。此外,本申请实施例采用非线性动力学模型获得车辆驱动力,相比传统运动学模型更符合车辆特性,由此提升车辆在左转过程中的安全性。
实施例4
本实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令被处理器加载并执行时,实现如上所述的无信号灯左转场景车辆通行方法。
由于计算机可读存储介质部分的实施例与无信号灯左转场景车辆通行方法部分的实施例相互对应,因此存储介质部分的实施例请参见无信号灯左转场景车辆通行方法的实施例的描述,这里不再赘述。
本实施例结合自身车辆和冲突车辆的运动状态确定通行顺序,同时通过建立并实时修正自身车辆与冲突车辆的冲突关系,能够降低车辆因处理冲突而导致的频繁加减速的情况,在顺利解决无信号灯左转场景的通行问题的基础上,提升了行驶的舒适性。此外,本申请实施例采用非线性动力学模型获得车辆驱动力,相比传统运动学模型更符合车辆特性,由此提升车辆在左转过程中的安全性。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此,本申请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,本申请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。本申请实施例中的方案可以采用各种计算机语言实现,例如,面向对象的程序设计语言Java和直译式脚本语言JavaScript等。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、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设备上,使得在计算机或其他可编程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。
尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作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申请范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (11)
1.一种无信号灯左转场景车辆通行方法,其特征在于,所述方法包括:
筛选自身车辆行驶方向前方的无保护交叉路口的冲突车辆,并获得自身车辆与冲突车辆存在碰撞可能性的冲突轨迹点;
获取自身车辆运动状态和冲突车辆运动状态,并根据所述自身车辆运动状态、冲突车辆运动状态和冲突轨迹点所处位置确定所述自身车辆和冲突车辆的通行顺序;
根据所述通行顺序生成自身车辆与冲突车辆的冲突关系并进行实时修正;
根据所述冲突关系控制自身车辆左转通过行驶方向前方的无保护交叉路口;
所述根据所述自身车辆运动状态、冲突车辆运动状态和冲突轨迹点所处位置确定所述自身车辆和冲突车辆的通行顺序,包括:
根据自身车辆和冲突车辆的物理尺寸、车间距要求和交规礼让要求确定自身车辆安全区域和冲突车辆安全区域;
将自身车辆安全区域和冲突车辆安全区域分别划分为多个矩形方块;
根据所述自身车辆运动状态和冲突车辆运动状态获得所述自身车辆安全区域和冲突车辆安全区域在所述冲突轨迹点处重叠的矩形方块数量;
当所述重叠的矩形方块数量小于预设重叠数量,且重叠的矩形方块位于自身车辆车尾时,自身车辆先于冲突车辆通过。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述筛选自身车辆行驶方向前方的无保护交叉路口的冲突车辆,并获得自身车辆与冲突车辆存在碰撞可能性的冲突轨迹点,包括:
获取自身车辆行驶方向前方的无保护交叉路口区域范围内所有车辆的运动状态;
根据所述无保护交叉路口区域范围内所有车辆的运动状态建立运动学模型,获取所有车辆在预设时间范围内的预测运动轨迹;
获取所述所有车辆在预设时间范围内的预测运动轨迹与自身车辆的运动轨迹的交叉点,并将所述交叉点作为冲突轨迹点;
将与所述自身车辆的运动轨迹存在冲突轨迹点的车辆筛选出来作为冲突车辆。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述通行顺序生成自身车辆与冲突车辆的冲突关系并进行实时修正,包括:
根据所述通行顺序生成自身车辆与冲突车辆的冲突关系,所述冲突关系包括预测冲突发生时间、边界位置和冲突车辆序列标识;
根据预测冲突发生时间对所述冲突关系进行排序,在确定自身车辆与预测冲突发生时间最早的冲突车辆的通行顺序后,按照所述排序对所述自身车辆与冲突车辆的冲突关系进行修正。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述通行顺序生成自身车辆与冲突车辆的冲突关系,包括:
根据自身车辆运动状态和冲突车辆运动状态获得所述自身车辆和冲突车辆在冲突轨迹点发生碰撞的预测冲突时刻;
当所述自身车辆先于冲突车辆通过时,自身车辆在预测冲突时刻到达所述自身车辆边界位置的上边界;
当所述冲突车辆先于自身车辆通过时,自身车辆在预测冲突时刻到达所述自身车辆边界位置的下边界。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述冲突关系控制自身车辆左转通过行驶方向前方的无保护交叉路口,包括:
根据所述冲突关系以及自身车辆和冲突车辆的运动状态构建非线性跟踪误差动力学模型;
根据所述非线性跟踪误差动力学模型确定自身车辆驱动力;
根据所述自身车辆驱动力控制自身车辆左转通过行驶方向前方的无保护交叉路口。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述冲突关系以及自身车辆和冲突车辆的运动状态构建非线性跟踪误差动力学模型,包括:
根据所述冲突关系建立自身车辆与冲突车辆之间的跟踪误差;
建立车辆纵向动力学模型,并将所述跟踪误差代入至所述车辆纵向动力学模型中构建非线性跟踪误差动力学模型。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述非线性跟踪误差动力学模型确定自身车辆驱动力,包括:
根据所述非线性跟踪误差动力学模型,定义驱动力,所述驱动力中包含车间距误差;
对所述车间距误差进行收敛计算获得自身车辆驱动力。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述筛选自身车辆行驶方向前方的无保护交叉路口的冲突车辆之前,还包括:
获取自身车辆当前位置;
根据所述自身车辆当前位置,识别自身车辆行驶方向前方预设范围内是否存在无保护交叉路口;
当存在无保护交叉路口时,自身车辆向路侧管理单元发送通行请求,并在接收到路侧管理单元发送的通行指令后,向所述无保护交叉路口通行。
9.一种无信号灯左转场景车辆通行***,其特征在于,所述***包括:
冲突车辆筛选单元,用于筛选自身车辆行驶方向前方的无保护交叉路口的冲突车辆,并获得自身车辆与冲突车辆存在碰撞可能性的冲突轨迹点;
通行顺序确定单元,用于获取自身车辆运动状态和冲突车辆运动状态,并根据所述自身车辆运动状态、冲突车辆运动状态和冲突轨迹点所处位置确定所述自身车辆和冲突车辆的通行顺序;具体包括:
根据自身车辆和冲突车辆的物理尺寸、车间距要求和交规礼让要求确定自身车辆安全区域和冲突车辆安全区域;
将自身车辆安全区域和冲突车辆安全区域分别划分为多个矩形方块;
根据所述自身车辆运动状态和冲突车辆运动状态获得所述自身车辆安全区域和冲突车辆安全区域在所述冲突轨迹点处重叠的矩形方块数量;
当所述重叠的矩形方块数量小于预设重叠数量,且重叠的矩形方块位于自身车辆车尾时,自身车辆先于冲突车辆通过;
冲突关系生成修正单元,用于根据所述通行顺序生成自身车辆与冲突车辆的冲突关系并进行实时修正;
控制单元,用于根据所述冲突关系控制自身车辆左转通过行驶方向前方的无保护交叉路口。
10.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器、存储器和通信总线,所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令,当电子设备运行时,所述处理器与所述存储器之间通过通信总线通信,所述处理器执行所述机器可读指令,以执行时执行如权利要求1至8任一项所述的无信号灯左转场景车辆通行方法的步骤。
11.一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中存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令被处理器加载并执行时,实现如权利要求1至8任一项所述的无信号灯左转场景车辆通行方法。
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