1.一种基于势场引导的轨迹规划方法,其特征在于,所述方法包括下述步骤:基于道路信息,在Frenet坐标系下,沿道路参考线设置采样点;
基于障碍物势场和道路边界势场,调整采样点的位置,将受障碍物势场和道路边界势场影响的采样点作为第一采样点;
根据障碍物势场和道路边界势场,计算每个第一采样点的斥力,并在斥力的方向上,将第一采样点沿斥力方向移动设定距离;
并基于每个采样点设置一个采样层,连接相邻采样层之间的采样点,获得随纵向路径变化的横向分段路径,通过将横向分段路径进行拼接,获得N1条与纵向路径相关的横向路径;通过使纵向路径具有N2个不同时长,从而获得N1×N2条候选轨迹,进而获取最优轨迹,所述最优轨迹用作自动车的行驶轨迹;N1,N2为大于0的整数;
所述最优轨迹为满足筛选条件的轨迹;所述筛选条件包括采用代价函数计算每条候选轨迹的代价,代价越小,轨迹越优;所述代价函数如下:式中:cost为要求的代价值;ws、wl、wt、wdeviate为权重系数,lend为轨迹终端的实际横向位置,ltarget为轨迹终端预设的横向位置;T为轨迹的规划时长;Js为纵向加速度变化率,Jl为横向加速度变化率。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于每个采样点设置一个采样层包括下述步骤:获取一个采样点作为当前采样点;
步骤S:在当前采样点附近,增设至少2个纵向位置相同横向位置不同的采样点,将当前采样点和增设的采样点集合作为一个采样层;
若还存在未设置采样层的采样点,获取下一个采样点为当前采样点,返回步骤S。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述障碍物势场通过下述函数计算:式中:
Uobstacle为障碍物势场,Kobs为障碍物势场的正比例系数;ρ(p,q0)为采样点到障碍物的距离;ρ0为障碍物势场的影响距离;
所述道路边界势场通过下式计算:
式中:Uroad为道路边界势场,Kroad为道路边界势场比例系数,lcar,road为自动车质心到道路边界的距离;Wcar为车宽。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述候选轨迹在Frenet坐标系下,采用描述轨迹点;
其中,s是纵向位置,是关于时间的函数,是纵向速度,是纵向加速度;l为横向位置,是关于纵向位置的函数,l′是横向位置相对于纵向位置的导数,l″是横向位置相对于纵向位置的二阶导数。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述横向位置采用下述五次多项式描述:
5 4 3 2
l(s)=c6·s+c5·s+c4·s+c3·s+c2·s+c1式中:s为纵向位置;l(s)为横向位置;c6、c5、c4、c3、c2、c1为多项式系数;
所述纵向位置采用五次多项式描述:
5 4 3 2
s(t)=a6·t+a5·t+a4·t+a3·t+a2·t+a1式中:t为时间,s为纵向位置,a6、a5、a4、a3、a2、a1为多项式系数。
6.一种计算机可读存储介质,其特征在于:存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至5中任一种方法的计算机程序。