一种自动驾驶速度规划方法、装置及存储介质与流程

技术特征：
1.一种自动驾驶速度规划方法，其特征在于，包括：获取速度规划的多种约束条件；设置速度曲线函数的多项式，根据所述多项式中的最高次项系数建立所述多项式中所有系数的线性表达式；根据所有所述约束条件和所述线性表达式，计算得到满足所有所述约束条件的最高次项系数的约束范围；将所述速度曲线函数转化为关于所述最高次项系数的二次函数，通过求解所述二次函数在所述约束范围内的最小值，得到最优最高次项系数；根据所述最优最高次项系数和所述线性表达式计算得到所述多项式的其余系数，根据所有系数求解所述速度曲线函数，得到最优速度曲线。2.如权利要求1所述的自动驾驶速度规划方法，其特征在于，所述约束条件包括始末点约束、交通规则约束、动力学约束和碰撞约束，所述获取速度规划的多种约束条件，包括：获取速度规划的起点参数、终点参数和时间，根据所述起点参数、终点参数和时间建立始末点约束；根据交通规则下限制的最小速度和最大速度，建立交通规则约束；根据车辆的最小加速度和最大加速度建立动力学约束；根据障碍物的当前时刻和历史时刻的位置以及速度信号，拟合得到障碍物轨迹，根据所述障碍物轨迹建立碰撞约束。3.如权利要求2所述的自动驾驶速度规划方法，其特征在于，根据所述障碍物轨迹建立碰撞约束，包括：在判断到所述障碍物轨迹与车辆的规划路径存在干涉时，计算所述障碍物的速度曲线；若障碍物处理决策为避让障碍物，则在障碍物切入切出时间段内，车辆的速度曲线函数满足第一不等式：若障碍物处理决策为超过障碍物，则在障碍物切入切出时间段内，车辆的速度曲线函数满足第二不等式：其中，为速度曲线函数，为障碍物的速度曲线，为障碍物的切入时间，为障碍物的切除时间；将所有的不等式联立后作为碰撞约束。4.如权利要求2所述的自动驾驶速度规划方法，其特征在于，所述设置速度曲线函数的多项式，根据所述多项式中的最高次项系数建立所述多项式中所有系数的线性表达式，包括：设置速度曲线函数的六次多项式为：其中，b0~b6为系数；
以所述六次多项式中的最高次项系数b6作为基本未知量，建立所述多项式中所有系数的线性表达式为：其中，、为线性系数。5.如权利要求4所述的自动驾驶速度规划方法，其特征在于，所述根据所有所述约束条件和所述线性表达式，计算得到满足所有所述约束条件的最高次项系数的约束范围，包括：将所述线性表达式带入到所述速度曲线函数、所述速度曲线函数的一阶导数和所述速度曲线函数的二阶导数中，分别得到关于时间和所述最高次项系数的线性函数：度曲线函数的二阶导数中，分别得到关于时间和所述最高次项系数的线性函数：度曲线函数的二阶导数中，分别得到关于时间和所述最高次项系数的线性函数：其中，为速度曲线函数，为速度曲线函数的一阶导数，为速度曲线函数的二阶导数，p0(t),p1(t),p2(t),q0(t),q1(t),q2(t)均为已知函数；将所述交通规则约束和动力学约束带入到所述线性函数中，求解得到满足所述交通规则约束和所述动力学约束的最高次项系数的第一约束范围；将所述碰撞约束带入至所述线性函数中，求解得到满足所述碰撞约束的最高次项系数的第二约束范围 ；将所述第一约束范围和所述第二约束范围的交集作为满足所有约束条件的最高次项数的约束范围。6.如权利要求5所述的自动驾驶速度规划方法，其特征在于，将所述速度曲线函数转化为关于所述最高次项系数的二次函数，包括：采用离散化的方法，在[0,t]中均匀采样n个点，记为t1,t2,
…
t
n
，将所述速度曲线函数的积分转化为：进一步化简为关于所述最高次项系数的二次函数：。7.一种自动驾驶速度规划装置，其特征在于，包括：约束条件获取模块，用于获取速度规划的多种约束条件；线性表达式建立模块，用于设置速度曲线函数的多项式，根据所述多项式中的最高次项系数建立所述多项式中所有系数的线性表达式；第一计算模块，用于根据所有所述约束条件和所述线性表达式，计算得到满足所有所述约束条件的最高次项系数的约束范围；第二计算模块，用于将所述速度曲线函数转化为关于所述最高次项系数的二次函数，通过求解所述二次函数在所述约束范围内的最小值，得到最优最高次项系数；
最优速度曲线获取模块，用于根据所述最优最高次项系数和所述线性表达式计算得到所述多项式的其余系数，根据所有系数求解所述速度曲线函数，得到最优速度曲线。8.一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有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的自动驾驶速度规划方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种自动驾驶速度规划方法、装置及存储介质，包括：获取速度规划的多种约束条件；设置速度曲线函数的多项式，根据多项式中的最高次项系数建立多项式中所有系数的线性表达式；根据所有约束条件和线性表达式，计算得到满足所有约束条件的最高次项系数的约束范围；将速度曲线函数转化为关于最高次项系数的二次函数，通过求解二次函数在约束范围内的最小值，得到最优最高次项系数；根据最优最高次项系数和线性表达式计算得到多项式的其余系数，根据所有系数求解速度曲线函数，得到最优速度曲线。本发明以线性计算实现速度规划，能够有效降低速度规划的计算量，从而能够快速、准确应对复杂的交通场景。准确应对复杂的交通场景。准确应对复杂的交通场景。


技术研发人员：王文聪 刘国清 杨广 王启程
受保护的技术使用者：深圳佑驾创新科技有限公司
技术研发日：2021.12.20
技术公布日：2022/1/18