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专利号: 2025100333027
申请人: 合肥工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多约束泊车路径规划方法,其特征在于,包括:基于自车的当前位置,通过改进的滚球蜣螂策略确定自车的至少一个候选的泊车起始位置和泊车终点位置;

基于自车的当前位置,通过改进的卵球繁殖策略确定自车的至少一个候选的泊车起始位置和泊车终点位置;

基于自车的当前位置,通过改进的觅食蜣螂策略确定自车的至少一个候选的泊车起始位置和泊车终点位置;

自车从当前位置移动至泊车起始位置的路径为第一路径,自车从当前位置移动至泊车终点位置的路径为第二路径;

通过目标优化模型从自车的多个候选的泊车起始位置和泊车终点位置中确定自车的目标泊车起始位置和目标泊车终点位置以及对应的第一路径和第二路径;

其中,目标优化模型包括目标函数和优化约束,目标函数以最小化第一路径和第二路径的总长度为优化目标,优化约束包括第一路径和第二路径的碰撞约束以及第二路径的曲率约束。

2.根据权利要求1所述的多约束泊车路径规划方法,其特征在于,改进的滚球蜣螂策略包括:,

其中,r1、r2、n1和n2分别表示不同参数,a1和a2表示0到1之间的随机数,t表示迭代次数,Xi(t)表示第t次迭代时第i只蜣螂的位置,Xi(t+1)表示第t+1次迭代时第i只蜣螂的位置,bestX表示当前蜣螂种群中最优个体位置,蜣螂用于表征自车。

3.根据权利要求1所述的多约束泊车路径规划方法,其特征在于,改进的卵球繁殖策略包括:,

其中,t表示迭代次数,Xi(t)表示第t次迭代时第i只蜣螂的位置,Xi(t+1)表示第t+1次迭代时第i只蜣螂的位置,bestX表示当前蜣螂种群中最优个体位置,蜣螂用于表征自车,r* *表示参数,g为常数,M表示最大迭代次数,l表示‑1至1之间的随机数,Lb和Ub 分别表示蜣螂产卵区的下限和上限,蜣螂产卵区表征自车的可停留区域。

4.根据权利要求1所述的多约束泊车路径规划方法,其特征在于,改进的觅食蜣螂策略包括:,

其中,t表示迭代次数,Xi(t)表示第t次迭代时第i只蜣螂的位置,Xi(t+1)表示第t+1次迭代时第i只蜣螂的位置,bestX表示当前蜣螂种群中最优个体位置,蜣螂用于表征自车,C1b b表示服从正态分布的随机数,C2表示属于(0,1)的随机向量,Lb 和Ub 分别表示蜣螂觅食区的下限和上限,蜣螂觅食区表征自车的可停留区域,M表示最大迭代次数。

5.根据权利要求1所述的多约束泊车路径规划方法,其特征在于,目标函数为:,

其中,d1和d2分别表示第一路径和第二路径的采样点总数,xi表示第一路径中第i个采样点的横坐标,xi‑1表示第一路径中第i‑1个采样点的横坐标,F1表示第一路径函数,xj表示第二路径中第j个采样点的横坐标,xj‑1表示第二路径中第j‑1个采样点的横坐标,F2表示第二路径函数;

曲率约束用于保证自车的拐弯半径大于最小拐弯半径;

碰撞约束包括第一路径的碰撞约束和第二路径的碰撞约束;

以停车位处于自车所在车道下方为参照:

第一路径的碰撞约束用于保证自车不与车道的上下边界碰撞;

在平行泊车工况中,第二路径的碰撞约束用于保证自车不与停车位的右上角以及下边界碰撞;

在垂直泊车工况中,第二路径的碰撞约束用于保证自车不与停车位的右上角以及左边界碰撞。

6.根据权利要求5所述的多约束泊车路径规划方法,其特征在于,第一路径函数为:,

其中,a0、a1、a2、a3、a4和a5分别表示不同系数,x0和y0分别表示自车的当前位置的横坐标和纵坐标,xa和ya分别表示自车的泊车起始位置的横坐标和纵坐标,θ表示自车的当前航向角;

第二路径函数为:

在平行泊车工况中:

在垂直泊车工况中:

其中,b0、b1、b2、b3、b4和b5分别表示不同系数,xb和yb分别表示自车的泊车终点位置的横坐标和纵坐标。

7.一种多约束泊车路径规划装置,其特征在于,包括:位置优化模块,用于基于自车的当前位置,通过改进的滚球蜣螂策略确定自车的至少一个候选的泊车起始位置和泊车终点位置、通过改进的卵球繁殖策略确定自车的至少一个候选的泊车起始位置和泊车终点位置以及通过改进的觅食蜣螂策略确定自车的至少一个候选的泊车起始位置和泊车终点位置,自车从当前位置移动至泊车起始位置的路径为第一路径,自车从当前位置移动至泊车终点位置的路径为第二路径;

路径确定模块,用于通过目标优化模型从自车的多个候选的泊车起始位置和泊车终点位置中确定自车的目标泊车起始位置和目标泊车终点位置以及对应的第一路径和第二路径;

其中,目标优化模型包括目标函数和优化约束,目标函数以最小化第一路径和第二路径的总长度为优化目标,优化约束包括第一路径和第二路径的碰撞约束以及第二路径的曲率约束。

8.一种汽车控制系统,包括存储器和处理器,其特征在于,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行权利要求1至6中任一项所述的多约束泊车路径规划方法。

9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的多约束泊车路径规划方法的步骤。