一种自动驾驶公交车的车道级导航方法与流程

1.本发明涉及数据处理技术领域，特别涉及一种自动驾驶公交车的车道级导航方法。


背景技术：

2.与传统导航地图算法不一样，自动驾驶需要车道级别的导航。目前大多数导航方案都是直接在高精度地图中通过搜索算法直接找到一个车道级别的导航结果。但随着地图车道数量增大和拓扑关系更加复杂，搜索的算法会更加耗时，无法满足自动驾驶规划模块的实时性要求，因此会不得不把道路规划和导航做成异步执行，但是这样又降低了道路导航的实时性。对于承载了众多乘客的自动驾驶公交车而言，对驾驶安全性和道路导航实时性的要求都较普通家用车辆更高，常规的这种导航方案无疑是不能满足自动驾驶公交车导航需求的。


技术实现要素：

3.本发明的目的，就是针对现有技术的缺陷，提供一种自动驾驶公交车的车道级导航方法、电子设备及计算机可读存储介质，从已知的公交车线路数据集合中获取当前行驶道路的道路分段信息和各分段道路的车道信息，再以车辆当前位置所在分段车道为起始车道，以下一停靠站点所在分段车道为结束车道，再结合当前各个车道的路权信息按最优通行成本规划从起始车道到结束车道的导航车道序列，从而得到实时的车道级导航信息。本发明基于公交车路线固定的特点可以省去根据车辆定位在高精度地图中的道路导航计算时间，以不变的停靠站点为当前导航目标点可以减少根据变动目标在高精度地图中的车道导航的计算量和计算时间，使用最优通行成本计算原则替换传统定位搜索算法可以降低计算复杂度和计算时间。通过本发明，可以满足自动驾驶公交车道路导航的实时性要求，可以提高对车辆驾驶安全性的保障。
4.为实现上述目的，本发明实施例第一方面提供了一种自动驾驶公交车的车道级导航方法，所述方法包括：
5.获取公交车的公交线路编号作为当前线路编号；并获取所述公交车的车辆位置坐标生成起始坐标；并获取所述公交车的下一停靠站点的站点位置坐标生成结束坐标；
6.查询预设的公交车线路集合，将与所述当前线路编号匹配的第一线路编号对应的第一道路数据集合作为当前道路数据集合；所述公交车线路集合包括多个第一公交车线路；所述第一公交车线路包括所述第一线路编号和所述第一道路数据集合；
7.根据所述当前道路数据集合，按道路最优通行成本原则对所述公交车从所述起始坐标到所述结束坐标所需途经的各路段车道进行规划，得到对应的第一车道级导航数据集合。
8.优选的，所述第一道路数据集合包括多个第一路段数据集合；
9.所述第一路段数据集合包括第一路段标识数据、第一路段坐标范围和多个第一车
道数据集合；
10.所述第一车道数据集合包括第一车道标识数据、第一车道坐标范围和第一路权数据；
11.所述第一车道级导航数据集合包括多个第一导航车道数据组；
12.所述第一导航车道数据组包括第二路段标识数据和第二车道标识数据。
13.优选的，所述根据所述当前道路数据集合，按道路最优通行成本原则对所述公交车从所述起始坐标到所述结束坐标所需途经的各路段车道进行规划，得到对应的第一车道级导航数据集合，具体包括：
14.在所述当前道路数据集合中，将包含了所述起始坐标的所述第一路段坐标范围对应的所述第一路段标识数据记为起始路段标识数据，将包含了所述结束坐标的所述第一路段坐标范围对应的所述第一路段标识数据记为结束路段标识数据；
15.将所述当前道路数据集合中，所述第一路段标识数据从所述起始路段标识数据到所述结束路段标识数据的所有所述第一路段数据集合，按从起始路段到结束路段的顺序进行排序组成导航道路数据集合；所述导航道路数据集合包括多个导航路段数据集合，所述导航路段数据集合的数量为路段总数n；
16.根据第1个导航路段数据集合，计算所述公交车从所述起始坐标到第1导航路段各个车道的最优通行成本，生成对应的第一车道成本m1≥j1≥1，m1为第1导航路段的车道总数；
17.根据第i个导航路段数据集合和第i-1导航路段各个车道的所述第一车道成本计算所述公交车从所述起始坐标到第i导航路段各个车道的最优通行成本，生成对应的第一车道成本n≥i≥2,m
i-1
≥j
i-1
≥1，mi≥ji≥1，m
i-1
、mi分别为第i-1和第i导航路段的车道总数；
18.将最后一个所述第一车道成本作为当前道路最优通行成本；并为参与计算所述当前道路最优通行成本的各个车道设置一个对应的所述第一导航车道数据组；设置所述第一导航车道数据组的所述第二路段标识数据为当前车道对应的所述第一路段标识数据，设置所述第二车道标识数据为当前车道对应的所述第一车道标识数据；
19.按从所述起始坐标到所述结束坐标的车道变换顺序，对各个车道对应的所述第一导航车道数据组进行排序，得到所述第一车道级导航数据集合。
20.进一步的，所述根据第1个导航路段数据集合，计算所述公交车从所述起始坐标到第1导航路段各个车道的最优通行成本，生成对应的第一车道成本具体包括：
21.在所述第1个导航路段数据集合中，将包含了所述起始坐标的所述第一车道坐标范围对应的所述第一车道数据集合对应的车道记为起始车道s；
22.计算所述起始车道s对应的第一车道成本计算所述起始车道s对应的第一车道成本为所述第1个导航路段数据集合中与所述起始车道s对应的所述第一车道数据集合的所述第一路权数据；
23.将所述第i导航路段中所述起始车道s之外的任一车道设为其他车道o；
24.计算任一其他车道o对应的第一车道成本lc为预设的单次变道成本因子，为从所述起始车道s到当前其他车道o的变道次数，为所述第1个导航路段数据集合中与所述当前其他车道o对应的所述第一车道数据集合的所述第一路权数据。
25.进一步的，所述根据第i个导航路段数据集合和第i-1导航路段各个车道的所述第一车道成本计算所述公交车从所述起始坐标到第i导航路段各个车道的最优通行成本，生成对应的第一车道成本具体包括：
26.在i《n时将所述第i导航路段中任一车道设为当前车道a，在i＝n时将所述第i导航路段中所述结束坐标对应的车道设为当前车道a；并将所述第i导航路段中所述当前车道a之外的任一车道设为其他车道b；并将所述第i-1导航路段中与所述当前车道a连接的前一车道设为对应的前一车道a’,与任一其他车道b连接的前一车道设为对应的前一车道b’；
27.计算所述当前车道a对应的第一跟随车道成本车道a对应的第一跟随车道成本为对应的所述前一车道a’的第一车道成本，为从所述第1导航路段的起始车道s到对应的所述前一车道a’的累计变道次数，为所述第i个导航路段数据集合中与所述当前车道a对应的所述第一车道数据集合的所述第一路权数据；
28.计算任一其他车道b对应的第一跟随车道成本应的第一跟随车道成本为与当前其他车道b对应的所述前一车道b’的第一车道成本，为从所述起始车道s到对应的所述前一车道b’的累计变道次数，为所述第i个导航路段数据集合中与所述当前其他车道b对应的所述第一车道数据集合的所述第一路权数据；
29.计算所述当前车道a与任一其他车道b对应的第一变道车道成本并从得到的多个所述第一变道车道成本中，取最小值记为所述当前车道a对应的第一最小变道车道成本中，取最小值记为所述当前车道a对应的第一最小变道车道成本为所述当前车道a对应的当前其他车道b的第一跟随车道成本，lc为预设的单次变道成本因子，为从所述当前其他车道b到所述当前车道a的变道次数，为所述第i个导航路段数据集合中与所述当前车道a对应的所述第一车道数据集合的所述第一路权数据；
30.从所述当前车道a对应的所述第一跟随车道成本和所述第一最小变道车道成本中，取最小值作为所述当前车道a对应的所述第一车道成本
31.本发明实施例第二方面提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器和收发器；
32.所述处理器用于与所述存储器耦合，读取并执行所述存储器中的指令，以实现上述第一方面所述的方法步骤；
33.所述收发器与所述处理器耦合，由所述处理器控制所述收发器进行消息收发。
34.本发明实施例第三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存储有计算机指令，当所述计算机指令被计算机执行时，使得所述计算机执行上述第一方面所述的方法的指令。
35.本发明实施例提供了一种自动驾驶公交车的车道级导航方法、电子设备及计算机可读存储介质，从已知的公交车线路数据集合中获取当前行驶道路的道路分段信息和各分段道路的车道信息，再以车辆当前位置所在分段车道为起始车道，以下一停靠站点所在分段车道为结束车道，再结合当前各个车道的路权信息按最优通行成本规划从起始车道到结束车道的导航车道序列，从而得到实时的车道级导航信息。本发明基于公交车路线固定的特点可以省去根据车辆定位在高精度地图中的道路导航计算时间，以不变的停靠站点为当前导航目标点可以减少根据变动目标在高精度地图中的车道导航的计算量和计算时间，使用最优通行成本计算原则替换传统定位搜索算法可以降低计算复杂度和计算时间。通过本发明，满足了自动驾驶公交车道路导航的实时性要求，提高了对车辆驾驶安全性的保障。
附图说明
36.图1为本发明实施例一提供的一种自动驾驶公交车的车道级导航方法示意图；
37.图2a为本发明实施例一提供的公交道路路段与分段车道示意图；
38.图2b为本发明实施例一提供的标记了路权数据的分段车道示意图；
39.图2c为本发明实施例一提供的标记了车道成本的分段车道示意图；
40.图2d为本发明实施例一提供的车道导航示意图；
41.图3为本发明实施例二提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
42.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
43.本发明实施例一提供的一种自动驾驶公交车的车道级导航方法，如图1为本发明实施例一提供的一种自动驾驶公交车的车道级导航方法示意图所示，本方法主要包括如下步骤：
44.步骤1，获取公交车的公交线路编号作为当前线路编号；并获取公交车的车辆位置坐标生成起始坐标；并获取公交车的下一停靠站点的站点位置坐标生成结束坐标。
45.这里，车辆位置坐标和站点位置坐标可以为高精地图的地图坐标，也可以为所在道路的道路坐标；地图坐标常见的都是采用二维或三维的世界坐标系；道路坐标以道路中心线为参考，包括横向坐标和纵向坐标，横向坐标为位置点距离道路中心线的垂直距离，纵向坐标为位置点在道路中心线上的垂点距离道路中心线起始点的距离；若车辆位置坐标和站点位置坐标为高精地图的地图坐标，则需要对二者进行地图坐标-道路坐标的转换处理，
将转换结果作为对应的起始坐标和结束坐标；若车辆位置坐标和站点位置坐标为所在道路的道路坐标，则直接将二者作为对应的起始坐标和结束坐标。
46.步骤2，查询预设的公交车线路集合，将与当前线路编号匹配的第一线路编号对应的第一道路数据集合作为当前道路数据集合；
47.其中，公交车线路集合包括多个第一公交车线路；第一公交车线路包括第一线路编号和第一道路数据集合；第一道路数据集合包括多个第一路段数据集合；第一路段数据集合包括第一路段标识数据、第一路段坐标范围和多个第一车道数据集合；第一车道数据集合包括第一车道标识数据、第一车道坐标范围和第一路权数据。
48.这里，公交车线路集合为高精地图中的与公交车线路有关的数据集合；每个第一公交车线路对应一个固定的公交线路，第一线路编号为对应公交线路的固定编号，第一道路数据集合为对应公交线路的公交道路数据集合；
49.每条公交道路被虚拟地划分为多个连续的公交道路路段，每个第一路段数据集合对应一个公交道路路段；对公交道路路段从起始路段到结束路段进行连续编号，第一路段标识数据用于记录对应道路路段的编号信息，如图2a为本发明实施例一提供的公交道路路段与分段车道示意图所示，当前道路包括3个公交道路路段，对应的第一路段标识数据分别为1、2、3；第一路段坐标范围为对应道路路段的道路坐标范围，该范围可以为对应道路路段的道路中心线首尾位置道路坐标构成的坐标范围，也可以为对应道路路段四个顶点道路坐标构成的坐标范围；
50.每条公交道路实际由横向排列的多个相邻车道组成，自然在每个公交道路路段也就包括多个相邻的分段车道，每个第一车道数据集合对应当前道路路段中的一个分段车道；按指定方向对对分段车道从左到右或从右到左进行连续编号，第一车道标识数据用于记录对应分段车道的编号信息，如图2a所示，当前道路包括3个相邻车道(1、2、3)，3个相邻车道由3个公交道路路段划分为9个分段车道，对应的第一车道标识数据可分别被设为1-1、1-2、1-3、2-1、2-2、2-3、3-1、3-2、3-3；第一车道坐标范围为对应分段车道的道路坐标范围，该范围可以为对应分段车道的道路中心线首尾位置道路坐标构成的坐标范围，也可以为对应分段车道四个顶点道路坐标构成的坐标范围；第一路权数据用于标识当前对应分段车道的车道使用状态权值，第一路权数据常规包括可通行路权值、障碍物路权值、禁止通行路权值、管制通行路权值等，还可基于其他车道使用状态类型对第一路权数据对应的权值类型进行扩充，常规情况下可通行路权值会被初始化为0，障碍物路权值、禁止通行路权值、管制通行路权值等都被初始化为一个大数，例如障碍物路权值＝10000、管制通行路权值＝30000、禁止通行路权值＝30000。
51.步骤3，根据当前道路数据集合，按道路最优通行成本原则对公交车从起始坐标到结束坐标所需途经的各路段车道进行规划，得到对应的第一车道级导航数据集合；
52.其中，第一车道级导航数据集合包括多个第一导航车道数据组；第一导航车道数据组包括第二路段标识数据和第二车道标识数据；
53.这里，本发明实施例在进行具体车道导航计算时，使用道路最优通行成本原则的计算方式替换常规的地图搜索算法，可以降低导航计算的复杂度；道路最优通行成本原则实际就是从起始坐标所在公交道路路段开始，到结束坐标所在公交道路路段为止，按分段计算的方式计算出从起始坐标到各个连续公交道路路段中各个分段车道的最低通行成本；
该分段计算方式中每个分段车道的最低通行成本都与其在前一分段的连接分段车道或在同一分段的其他平行分段车道的最低通行成本相关；基于该分段计算方式，在完成对结束坐标所在分段车道对应的最低通行成本计算之后，就能反向获得与该最低通行成本对应的从起始坐标所在分段车道到结束坐标所在分段车道的所有分段车道信息，对该所有分段车道信息按前后车道变换顺序排序就可以得到所需的车道导航信息也就是第一车道级导航数据集合；
54.具体包括：步骤31，在当前道路数据集合中，将包含了起始坐标的第一路段坐标范围对应的第一路段标识数据记为起始路段标识数据，将包含了结束坐标的第一路段坐标范围对应的第一路段标识数据记为结束路段标识数据；
55.这里，若第一路段坐标范围为对应道路路段的道路中心线首尾位置道路坐标构成的坐标范围，那么首先计算起始坐标或结束坐标在道路中心线上的垂点坐标记为对应的起始垂点坐标或结束垂点坐标，若起始垂点坐标或结束垂点坐标在第一路段坐标范围之内则认定第一路段坐标范围包含了起始坐标或结束坐标；若第一路段坐标范围为对应道路路段四个顶点道路坐标构成的坐标范围，那么在起始坐标或结束坐标处于这四个顶点道路坐标构成的坐标范围时，认定第一路段坐标范围包含了起始坐标或结束坐标；
56.步骤32，将当前道路数据集合中，第一路段标识数据从起始路段标识数据到结束路段标识数据的所有第一路段数据集合，按从起始路段到结束路段的顺序进行排序组成导航道路数据集合；导航道路数据集合包括多个导航路段数据集合，导航路段数据集合的数量为路段总数n；
57.这里，以图2a为例，起始坐标所在公交道路路段对应的第一路段标识数据也就是起始路段标识数据为1，结束坐标所在公交道路路段对应的第一路段标识数据也就是结束路段标识数据为3，那么第一路段标识数据从起始路段标识数据到结束路段标识数据的所有第一路段数据集合也就是第一路段标识数据从1到3的所有第一路段数据集合，也就是说导航道路数据集合的3个导航路段数据集合依次应为：第一路段标识数据为1、2、3的第一路段数据集合；图2a的路段总数n为3；
58.步骤33，根据第1个导航路段数据集合，计算公交车从起始坐标到第1导航路段各个车道的最优通行成本，生成对应的第一车道成本
59.其中，的左脚标与具体导航路段一一对应，左脚标为1对应的是第1导航路段，右脚标j1与具体分段车道一一对应，m1≥j1≥1，m1为第1导航路段的车道总数；
60.这里，第1个导航路段数据集合对应第1导航路段也就是起始公交道路路段，在计算起始公交道路路段中各个分段车道对应的最优通行成本时，先对起始坐标所在分段车道也就是起始车道的第一车道成本进行初始化，再基于起始车道的第一车道成本对其他车道按变道成本进行计算得到对应的第一车道成本；
61.具体包括：步骤331，在第1个导航路段数据集合中，将包含了起始坐标的第一车道坐标范围对应的第一车道数据集合对应的车道记为起始车道s；
62.步骤332，计算起始车道s对应的第一车道成本
63.其中，为第1个导航路段数据集合中与起始车道s对应的第一车道数据集合的第一路权数据；
64.这里，以图2b为本发明实施例一提供的标记了路权数据的分段车道示意图为例，起始车道s为分段车道1-3，对应的第一路权数据也就是为可通行路权值0，那么起始车道s的第一车道成本
65.步骤333，将第i导航路段中起始车道s之外的任一车道设为其他车道o；
66.步骤334，计算任一其他车道o对应的第一车道成本
67.其中，lc为预设的单次变道成本因子，为从起始车道s到当前其他车道o的变道次数，为第1个导航路段数据集合中与当前其他车道o对应的第一车道数据集合的第一路权数据；
68.这里，lc常规被设置为常数值1000；
69.例如，如图2b所示，起始车道s为分段车道1-3，其他车道o包括分段车道1-1和分段车道1-2，已知起始车道s的第一车道成本为0；
70.那么，当其他车道o为分段车道1-2时，为分段车道1-2的第一路权数据，其值为可通行路权值0；为从分段车道1-3到分段车道1-2的变道次数，其值为1；则分段车道1-2的第一车道成本如图2c为本发明实施例一提供的标记了车道成本的分段车道示意图所示；
71.当其他车道o为分段车道1-1时，为分段车道1-1的第一路权数据，其值为可通行路权值0；为从分段车道1-3到分段车道1-1的变道次数，其值为2；则分段车道1-1的第一车道成本如图2c所示；
72.步骤34，根据第i个导航路段数据集合和第i-1导航路段各个车道的第一车道成本计算公交车从起始坐标到第i导航路段各个车道的最优通行成本，生成对应的第一车道成本
73.其中，n≥i≥2,m
i-1
≥j
i-1
≥1，mi≥ji≥1，m
i-1
、mi分别为第i-1和第i导航路段的车道总数；
74.这里，i的取值从2到n，第i个导航路段数据集合包括第2-n个导航路段数据集合，第i导航路段包括第2-n导航路段，ji对应每个导航路段上的分段车道，ji包括j
2-jn；
75.每个分段车道的最低通行成本都与其在前一分段的连接分段车道或在同一分段的其他平行分段车道的最低通行成本相关；在计算时，以当前分段车道为前一分段的连接分段车道的跟随车道，根据前一车道的最低通行成本计算出对应的跟随车道成本；再以当前分段车道为同一分段其他的车道的变道车道，根据其他车道的最低通行成本计算出中对应的变道车道成本，再从多个变道车道成本中取最小值作为最小变道车道成本；再从最小变道车道成本和跟随车道成本中取最小值，作为当前分段车道的第一车道成本；
76.具体包括：步骤341，在i《n时将第i导航路段中任一车道设为当前车道a，在i＝n时将第i导航路段中结束坐标对应的车道设为当前车道a；并将第i导航路段中当前车道a之外的任一车道设为其他车道b；并将第i-1导航路段中与当前车道a连接的前一车道设为对应的前一车道a’,与任一其他车道b连接的前一车道设为对应的前一车道b’；
77.步骤342，计算当前车道a对应的第一跟随车道成本
78.其中，为对应的前一车道a’的第一车道成本，为从第1导航路段的起始车道s到对应的前一车道a’的累计变道次数，为第i个导航路段数据集合中与当前车道a对应的第一车道数据集合的第一路权数据；
79.步骤343，计算任一其他车道b对应的第一跟随车道成本
80.其中，为与当前其他车道b对应的前一车道b’的第一车道成本，为从起始车道s到对应的前一车道b’的累计变道次数，为第i个导航路段数据集合中与当前其他车道b对应的第一车道数据集合的第一路权数据；
81.步骤344，计算当前车道a与任一其他车道b对应的第一变道车道成本并从得到的多个第一变道车道成本中，取最小值记为当前车道a对应的第一最小变道车道成本
82.其中，为当前车道a对应的当前其他车道b的第一跟随车道成本，lc为预设的单次变道成本因子，为从当前其他车道b到当前车道a的变道次数，为第i个导航路段数据集合中与当前车道a对应的第一车道数据集合的第一路权数据；
83.步骤345，从当前车道a对应的第一跟随车道成本和第一最小变道车道成本中，取最小值作为当前车道a对应的第一车道成本
84.步骤35，将最后一个第一车道成本作为当前道路最优通行成本；并为参与计算当前道路最优通行成本的各个车道设置一个对应的第一导航车道数据组；设置第一导航车道数据组的第二路段标识数据为当前车道对应的第一路段标识数据，设置第二车道标识数据为当前车道对应的第一车道标识数据；
85.这里，最后一个第一车道成本也就是结束坐标对应分段车道的第一车道成本，也即是从起始坐标所在分段车道到结束坐标分段车道的道路最优通行成本；参与计算得到该道路最优通行成本的所有分段车道也就是当前最优通行成本对应的最优导航车道；本发明实施例为每个最优导航车道配置一个第一导航车道数据组，其中的第二路段标识数据即是该最优导航车道所在道路分段的路段标识也就是第一路段标识数据，第二车道标识数据即是该最优导航车道的车道标识也就是第一车道标识数据；
86.步骤36，按从起始坐标到结束坐标的车道变换顺序，对各个车道对应的第一导航
车道数据组进行排序，得到第一车道级导航数据集合。
87.为便于理解，下文给出具体示例对上述步骤34-36予以进一步说明。
88.以图2b为例，n＝3,则i的取值从2-3；
89.1、当i＝2时，第i-1导航路段为第1导航路段也就是公交道路路段1；因为n＝3，i《n，所以当前车道a分别为分段车道2-1、分段车道2-2和分段车道2-3；
90.1.1)计算当前车道a(分段车道2-1)对应的第一车道成本
91.在当前车道a为分段车道2-1时，前一车道a’为分段车道1-1；其他车道b包括分段车道2-2和分段车道2-3；当其他车道b为分段车道2-2时对应的前一车道b’为分段车道1-2，当其他车道b为分段车道2-3时对应的前一车道b’为分段车道1-3；
92.1.1.1)计算当前车道a(分段车道2-1)的第一跟随车道成本：
93.为前一车道a’也就是分段车道1-1的第一车道成本2000，为从起始车道s也就是分段车道1-3到分段车道1-1的累计变道次数2，为分段车道2-1的第一路权数据也就是可通行路权值0，那么，当前车道a(分段车道2-1)的第一跟随车道成本
94.1.1.2)计算其他车道b(分段车道2-2、分段车道2-3)的第一跟随车道成本：
95.在其他车道b为分段车道2-2时，为前一车道b’也就是分段车道1-2的第一车道成本1000，为从起始车道s也就是分段车道1-3到分段车道1-2的累计变道次数1，为分段车道2-2的第一路权数据也就是可通行路权值0，那么，其他车道b(分段车道2-2)的第一跟随车道成本
96.在其他车道b为分段车道2-3时，为前一车道b’也就是分段车道1-3的第一车道成本0，为从起始车道s也就是分段车道1-3到分段车道1-3的累计变道次数0，为分段车道2-3的第一路权数据也就是障碍物路权值10000，那么，其他车道b(分段车道2-3)的第一跟随车道成本
97.1.1.3)计算当前车道a(分段车道2-1)与其他车道b的第一最小变道车道成本：
98.在其他车道b为分段车道2-2时，为其他车道b(分段车道2-2)的第一跟随车道成本1001，lc为1000，为从其他车道b(分段车道2-2)到当前车道a(分段车道2-1)的变道次数1，为当前车道a(分段车道2-1)的第一路权数据也就是可通行路权值0，那么当前车道a(分段车道2-1)与其他车道b(分段车道2-2)对应的第一变道车道成本
99.在其他车道b为分段车道2-3时，为其他车道b(分段车道2-3)的第一跟随车道成本10000，lc为1000，为从其他车道b(分段车道2-3)到当前车道a(分段车道2-1)的变道次数2，为当前车道a(分段车道2-1)的第一路权数据也就是可通行路
权值0，那么当前车道a(分段车道2-1)与其他车道b(分段车道2-3)对应的第一变道车道成本
100.从当前车道a(分段车道2-1)与其他车道b(分段车道2-2)对应的第一变道车道成本2001与当前车道a(分段车道2-1)与其他车道b(分段车道2-3)对应的第一变道车道成本12000中取最小值，则当前车道a(分段车道2-1)对应的第一最小变道车道成本为2001；
101.1.1.4)确定当前车道a(分段车道2-1)的第一车道成本：
102.从当前车道a(分段车道2-1)对应的第一跟随车道成本2002和第一最小变道车道成本2001中取最小值，则当前车道a(分段车道2-1)对应的第一车道成本为2001；如图2c所示；
103.1.2)计算当前车道a(分段车道2-2)对应的第一车道成本
104.在当前车道a为分段车道2-2时，前一车道a’为分段车道1-2；其他车道b包括分段车道2-1和分段车道2-3；当其他车道b为分段车道2-1时对应的前一车道b’为分段车道1-1，当其他车道b为分段车道2-3时对应的前一车道b’为分段车道1-3；
105.1.2.1)计算当前车道a(分段车道2-2)的第一跟随车道成本：
106.当前车道a(分段车道2-2)的第一跟随车道成本为1001；
107.1.2.2)计算其他车道b(分段车道2-1、分段车道2-3)的第一跟随车道成本：
108.在其他车道b为分段车道2-1时，其他车道b(分段车道2-1)的第一跟随车道成本为2002；
109.在其他车道b为分段车道2-3时，其他车道b(分段车道2-3)的第一跟随车道成本为10000；
110.1.2.3)计算当前车道a(分段车道2-2)与其他车道b的第一最小变道车道成本：
111.在其他车道b为分段车道2-1时，为其他车道b(分段车道2-1)的第一跟随车道成本2002，lc为1000，为从其他车道b(分段车道2-1)到当前车道a(分段车道2-2)的变道次数1，为当前车道a(分段车道2-2)的第一路权数据也就是可通行路权值0，那么当前车道a(分段车道2-2)与其他车道b(分段车道2-1)对应的第一变道车道成本
112.在其他车道b为分段车道2-3时，为其他车道b(分段车道2-3)的第一跟随车道成本10000，lc为1000，为从其他车道b(分段车道2-3)到当前车道a(分段车道2-2)的变道次数1，为当前车道a(分段车道2-2)的第一路权数据也就是可通行路权值0，那么当前车道a(分段车道2-2)与其他车道b(分段车道2-3)对应的第一变道车道成本
113.从当前车道a(分段车道2-2)与其他车道b(分段车道2-1)对应的第一变道车道成
本2002与当前车道a(分段车道2-2)与其他车道b(分段车道2-3)对应的第一变道车道成本11000中取最小值，则当前车道a(分段车道2-2)对应的第一最小变道车道成本为2002；
114.1.2.4)确定当前车道a(分段车道2-2)的第一车道成本：
115.从当前车道a(分段车道2-2)对应的第一跟随车道成本1001和第一最小变道车道成本2002中取最小值，则当前车道a(分段车道2-2)对应的第一车道成本为1001；如图2c所示；
116.1.3)计算当前车道a(分段车道2-3)对应的第一车道成本
117.在当前车道a为分段车道2-3时，前一车道a’为分段车道1-3；其他车道b包括分段车道2-1和分段车道2-2；当其他车道b为分段车道2-1时对应的前一车道b’为分段车道1-1，当其他车道b为分段车道2-2时对应的前一车道b’为分段车道1-2；
118.1.3.1)计算当前车道a(分段车道2-3)的第一跟随车道成本：
119.当前车道a(分段车道2-3)的第一跟随车道成本为10000；
120.1.3.2)计算其他车道b(分段车道2-1、分段车道2-2)的第一跟随车道成本：
121.在其他车道b为分段车道2-1时，其他车道b(分段车道2-1)的第一跟随车道成本为2002；
122.在其他车道b为分段车道2-2时，其他车道b(分段车道2-2)的第一跟随车道成本为1001；
123.1.3.3)计算当前车道a(分段车道2-3)与其他车道b的第一最小变道车道成本：
124.在其他车道b为分段车道2-1时，为其他车道b(分段车道2-1)的第一跟随车道成本2002，lc为1000，为从其他车道b(分段车道2-1)到当前车道a(分段车道2-3)的变道次数2，为当前车道a(分段车道2-3)的第一路权数据也就是障碍物路权值10000，那么当前车道a(分段车道2-3)与其他车道b(分段车道2-1)对应的第一变道车道成本
125.在其他车道b为分段车道2-3时，为其他车道b(分段车道2-2)的第一跟随车道成本1001，lc为1000，为从其他车道b(分段车道2-2)到当前车道a(分段车道2-3)的变道次数1，为当前车道a(分段车道2-3)的第一路权数据也就是障碍物路权值10000，那么当前车道a(分段车道2-3)与其他车道b(分段车道2-2)对应的第一变道车道成本
126.从当前车道a(分段车道2-3)与其他车道b(分段车道2-1)对应的第一变道车道成本14002与当前车道a(分段车道2-2)与其他车道b(分段车道2-2)对应的第一变道车道成本12001中取最小值，则当前车道a(分段车道2-3)对应的第一最小变道车道成本为12001；
127.1.3.4)确定当前车道a(分段车道2-3)的第一车道成本：
128.从当前车道a(分段车道2-3)对应的第一跟随车道成本10000和第一最小变道车道成本12001中取最小值，则当前车道a(分段车道2-3)对应的第一车道成本为12001；如图2c所示。
129.2、当i＝3时，第i-1导航路段为第2导航路段也就是公交道路路段2；因为n＝3，i＝n，所以当前车道a为结束坐标对应的车道也就是为分段车道3-1；
130.2.1)计算当前车道a(分段车道3-1)对应的第一车道成本
131.在当前车道a为分段车道3-1时，前一车道a’为分段车道2-1；其他车道b包括分段车道3-2和分段车道3-3；当其他车道b为分段车道3-2时对应的前一车道b’为分段车道2-2，当其他车道b为分段车道3-3时对应的前一车道b’为分段车道2-3；
132.2.1.1)计算当前车道a(分段车道3-1)的第一跟随车道成本：
133.在当前车道a为分段车道3-1时，为前一车道a’也就是分段车道2-1的第一车道成本2001，为从起始车道s也就是分段车道1-3到分段车道2-1的累计变道次数2，为分段车道3-1的第一路权数据也就是可通行路权值0，那么，当前车道a(分段车道3-1)的第一跟随车道成本
134.2.1.2)计算其他车道b(分段车道3-2、分段车道3-3)的第一跟随车道成本：
135.在其他车道b为分段车道3-2时，为前一车道b’也就是分段车道2-2的第一车道成本1001，为从起始车道s也就是分段车道1-3到分段车道2-2的累计变道次数1，为分段车道3-2的第一路权数据也就是禁止通行路权值30000，那么，其他车道b(分段车道3-2)的第一跟随车道成本
136.在其他车道b为分段车道3-3时，为前一车道b’也就是分段车道2-3的第一车道成本12001，为从起始车道s也就是分段车道1-3到分段车道1-3的累计变道次数0，为分段车道2-3的第一路权数据也就是障碍物路权值10000，那么，其他车道b(分段车道3-3)的第一跟随车道成本
137.2.1.3)计算当前车道a(分段车道3-1)与其他车道b的第一最小变道车道成本：
138.在其他车道b为分段车道3-2时，为其他车道b(分段车道3-2)的第一跟随车道成本31002，lc为1000，为从其他车道b(分段车道3-2)到当前车道a(分段车道3-1)的变道次数1，为当前车道a(分段车道3-1)的第一路权数据也就是可通行路权值0，那么当前车道a(分段车道3-1)与其他车道b(分段车道3-2)对应的第一变道车道成本
139.在其他车道b为分段车道3-3时，为其他车道b(分段车道2-3)的第一跟随车道成本22001，lc为1000，为从其他车道b(分段车道3-3)到当前车道a(分段车道3-1)的变道次数2，为当前车道a(分段车道3-1)的第一路权数据也就是可通行路权值0，那么当前车道a(分段车道3-1)与其他车道b(分段车道3-3)对应的第一变道车道成本
140.从当前车道a(分段车道3-1)与其他车道b(分段车道3-2)对应的第一变道车道成本32002与当前车道a(分段车道3-1)与其他车道b(分段车道3-3)对应的第一变道车道成本24001中取最小值，则当前车道a(分段车道3-1)对应的第一最小变道车道成本为24001；
141.2.1.4)确定当前车道a(分段车道3-1)的第一车道成本：
142.从当前车道a(分段车道3-1)对应的第一跟随车道成本2003和第一最小变道车道成本24001中取最小值，则当前车道a(分段车道3-1)对应的第一车道成本为2003；如图2c所示。
143.由图2c可知，最后一个第一车道成本为分段车道3-1对应的第一车道成本2003，则当前道路最优通行成本为2003；由上述示例可知，当前道路最优通行成本实际为分段车道3-1的第一跟随车道成本，与分段车道2-1的第一车道成本有关；而分段车道2-1的第一车道成本实际为分段车道2-1的第一最小变道车道成本，与分段车道2-2的第一车道成本有关；又分段车道2-2的第一车道成本实际为分段车道2-2的第一跟随车道成本，与分段车道1-2的第一车道成本有关；又由前文步骤334的示例可知，分段车道1-2的第一车道成本与分段车道1-3也就是起始坐标对应的分段车道有关。那么，参与计算得到该道路最优通行成本2003的所有分段车道也就是上述所有相关分段车道的集合：分段车道3-1、分段车道2-1、分段车道2-2、分段车道1-2和分段车道1-3；本发明实施例对应的会设置5个第一导航车道数据组分别与上述5个关联车道对应。
144.在得到上述5个第一导航车道数据组后，本发明实施例按从起始坐标到结束坐标的车道变换顺序，也就是按分段车道1-3
→
分段车道1-2
→
分段车道2-2
→
分段车道2-1
→
分段车道3-1的顺序，对5个第一导航车道数据组进行排序，得到第一车道级导航数据集合。由第一车道级导航数据集合也就可以获得本次实施车道级导航的车道路线，如图2d为本发明实施例一提供的车道导航示意图所示，总途经车道总数为5，途中需分别在公交道路路段1、2中完成两次变道。
145.图3为本发明实施例二提供的一种电子设备的结构示意图。该电子设备可以为前述的终端设备或者服务器，也可以为与前述终端设备或者服务器连接的实现本发明实施例方法的终端设备或服务器。如图3所示，该电子设备可以包括：处理器301(例如cpu)、存储器302、收发器303；收发器303耦合至处理器301，处理器301控制收发器303的收发动作。存储器302中可以存储各种指令，以用于完成各种处理功能以及实现前述方法实施例描述的处理步骤。优选的，本发明实施例涉及的电子设备还包括：电源304、系统总线305以及通信端口306。系统总线305用于实现元件之间的通信连接。上述通信端口306用于电子设备与其他
外设之间进行连接通信。
146.在图3中提到的系统总线305可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，pci)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，eisa)总线等。该系统总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信接口用于实现数据库访问装置与其他设备(例如客户端、读写库和只读库)之间的通信。存储器可能包含随机存取存储器(random access memory，ram)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
147.上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，cpu)、网络处理器(network processor，np)、图形处理器(graphics processing unit，gpu)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
148.需要说明的是，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中提供的方法和处理过程。
149.本发明实施例还提供一种运行指令的芯片，该芯片用于执行前述方法实施例描述的处理步骤。
150.本发明实施例提供了一种自动驾驶公交车的车道级导航方法、电子设备及计算机可读存储介质，从已知的公交车线路数据集合中获取当前行驶道路的道路分段信息和各分段道路的车道信息，再以车辆当前位置所在分段车道为起始车道，以下一停靠站点所在分段车道为结束车道，再结合当前各个车道的路权信息按最优通行成本规划从起始车道到结束车道的导航车道序列，从而得到实时的车道级导航信息。本发明基于公交车路线固定的特点可以省去根据车辆定位在高精度地图中的道路导航计算时间，以不变的停靠站点为当前导航目标点可以减少根据变动目标在高精度地图中的车道导航的计算量和计算时间，使用最优通行成本计算原则替换传统定位搜索算法可以降低计算复杂度和计算时间。通过本发明，满足了自动驾驶公交车道路导航的实时性要求，提高了对车辆驾驶安全性的保障。
151.专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
152.结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
153.以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步
详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，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，均应包含在本发明的保护范围之内。