1.一种自动泊车的轨迹动态规划方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:建立自动泊车中的车辆动力学模型,计算车辆运动学约束和边界条件以及运动过程中的障碍约束;
S2:建立给定初始位置到终止位置的以行驶时间或行驶里程为评价函数的自动泊车最优轨迹规划模型;
S3:通过将车辆的状态变量和控制变量在状态空间中进行离散,基于胞映射方法采用动态规划的方法对自动泊车轨迹进行全局最优规划,并通过离线计算得出最优轨迹规划离散表,车辆根据离线计算出的最优轨迹规划离散表完成在线对车辆进行决策规划,胞映射方法包括以下步骤:将状态空间离散为多个均布的方块区域,每个方块区域为一个胞,将每个胞的所有点作为该胞的中心点;
将车辆需要经过的方块区域的胞的中心点依次带入动力学方程并进行映射,得到胞映射关系。
2.根据权利要求1所述的一种自动泊车的轨迹动态规划方法,其特征在于,所述步骤S1中车辆运动学约束为道路障碍,包括过往行人和车辆。
3.根据权利要求1所述的一种自动泊车的轨迹动态规划方法,其特征在于,所述步骤S3中离线计算包括以下步骤:对车辆动力学方程中的状态变量和决策变量进行离散化处理,得到其离散化的动力学方程和评价函数;在离散状态空间中标记初始位置和终止位置所在的胞,并由约束方程定义陷胞;
基于车辆的动力学方程在离散状态空间中对每个胞一步胞映射,并记录相应的胞映射信息;
由终止位置所在的胞向前开始进行搜索,并记录每个胞的累积最优胞映射信息,累积最优评价函数值以及对应最优规划解;
继续向前搜索并更新累积最优评价函数值和对应的最优轨迹规划解;
判断结束搜索条件,当最优轨迹规划离散表不再更新或所有胞被搜索时,搜索结束,整合得出最优轨迹规划离散表。
4.根据权利要求3所述的一种自动泊车的轨迹动态规划方法,其特征在于,所述由约束方程定义的陷胞,在搜索时陷胞不进行搜索,视为障碍区域。
5.根据权利要求3所述的一种自动泊车的轨迹动态规划方法,其特征在于,所述胞映射信息包括映射关系以及对应的评价函数值和一步规划解。
6.根据权利要求1所述的一种自动泊车的轨迹动态规划方法,其特征在于,所述在线对车辆进行决策规划的过程为:寻找车辆当前状态变量以及决策变量所在的胞,并判断当前状态所在胞是否改变,若胞号改变,则去在线查询已经离线计算的最优轨迹规划离散表,在表中寻找一步最优轨迹规划解;若胞号没有改变,则最优轨迹规划解保持不变;将一步最优轨迹规划解作为车辆当前状态的决策输入,在线进行一步轨迹规划。
7.一种自动泊车的轨迹动态规划系统,其特征在于,包括:
第一建模运算模块:用于建立自动泊车中的车辆动力学模型,计算车辆运动学约束和边界条件以及运动过程中的障碍约束;
第二建模运算模块:用于建立给定初始位置到终止位置的以行驶时间或行驶里程为评价函数的自动泊车最优轨迹规划模型;
路径规划模块:用于通过将车辆的状态变量和控制变量在状态空间中进行离散,基于胞映射方法采用动态规划的方法对自动泊车轨迹进行全局最优规划,并通过离线计算得出最优轨迹规划离散表,车辆根据离线计算出的最优轨迹规划离散表在线对车辆进行决策规划,胞映射方法包括以下步骤:将状态空间离散为多个均布的方块区域,每个方块区域为一个胞,将每个胞的所有点作为该胞的中心点;
将车辆需要经过的方块区域的胞的中心点依次带入动力学方程并进行映射,得到胞映射关系。
8.一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述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计算机程序时实现如权利要求1至
6任一项所述一种自动泊车的轨迹动态规划方法的步骤。
9.一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程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述一种自动泊车的轨迹动态规划方法的步骤。