基于高精地图的路径规划探索

汽车电子与软件 2022-07-20 13:33


“智能汽车生态群"加微信Time-machine-(备注公司+姓名)

本文来源知乎@令狐冲,文末点击阅读原文关注知乎原文!


概述:

目前以Tesla为首的高速领航功能让大家更加明确自动驾驶的前进方向和主机厂的迫切需求。而在高速领航功能中,又分为纯视觉方案和高精地图+视觉+雷达的方案。目前国内车企基本采用后者。本文主要讲述基于高精地图下的路径规划。

主要目的:

  1. 根据道路级导航路线,实现车道级指引

  2. 根据目标车道,寻找可供轨迹规划的参考线

实现路径规划的几种做法:

  1. 基于高精地图ADASIS V3 路网结构链表关系的求解

  2. 基于高精地图道路几何形点的求解

基于高精地图ADASIS V3 路网结构链表关系的求解是目前普遍流行的做法。但是此方案强依赖图商生成的车道中心线。本人目前接触到的高精地图,均只保证车道中心线处于左右两侧Lane Marking的中值,其实并非是符合车辆驾驶的参考路径。

为此,本文提出一种基于高精地图道路几何形点的求解。

环境地图构建:

1. 坐标系转换 - WGS84 Coor to UTM Coor

高精地图的道路形点一般为WGS84坐标系,可以理解为球形坐标,无法更好地满足车辆路径规划的使用,为此我们需要构建平面坐标系,UTM坐标系。

UTM坐标系原理图

2. 坐标系转换 - UTM Coor to VCS Coor

由于UTM坐标系为绝对坐标系,而车辆自动驾驶其实更关注车辆前进方向的道路信息,故我们可以在规划的开始,基于此时车辆信息(Heading 经度 维度)作为原点,建立VCS坐标系。此时形点纵坐标数值大于0的数值,将大体为车辆接下来要行驶的道路。

需要注意的是:WGS84里的绝对Heading值,也需要在UTM坐标系中进行矫正,如下所示。

3.构建道路模型窗体

基于VCS坐标系的车道线形点,根据车道线属性可以得到如下的前方600m的道路模型。

4.构建栅格地图

栅格单元为:1m *1m

根据道路模型的Points,动态分段多项式原理拟合出所有曲线的曲线方程,求解出栅格地图。

图搜索-路径寻优算法

基于上述栅格地图,我们就可以运用主流的搜索算法(Dijkstra A* ... )进行路径寻优。

由于车辆属于刚体,且车辆行驶在高速上是存在一定的规则,故我们需要对传统的搜索算法进行改进,那么就需要我们制定进一步的规则:

  1. 车轮减少压线

  2. 车辆减少变道

  3. 车辆无法后退

  4. 路径最短

那么在搜索算法扩展节点时,如不符合上述的规则,我们将会处于一定的惩罚,即增加此扩展节点的cost值。

以此保证搜索算法求出基于此规则下的最优粗略解。

粗略路径拟合

粗略路径并不车辆运动学的平滑考虑,故很可能出现较大曲率的情况,那么车辆是无法根据此路径进行跟踪的。

为此,我们需要做进一步的平滑处理。

1.宏观曲线平滑:

由于粗略路径是符合道路几何形状下的参考线。

往往人类在驾驶车辆时,并不会严格按照车辆中心线进行驾驶,那么此时我们需要按照人类的思维进行进一步的路径规划。

举个例子:

对于下匝道的场景,如果道路修建的几何形状是一个非常急的S弯,那么粗略路径也同样会生成非常急的S弯,此时我们仅仅对道路形点进行多项式拟合或者类似EM Planning中的QP二次规划,也需要非常多次的迭代求解,效果也并非理想。那么此时需要进行平滑甚至重新规划路线。

宏观曲线平滑规则:

直线处满足车辆处于车道中心

变道处满足路线曲率极小值较大

满足起点和终点接点处的G1连续

辆安全距离 -- 车轮不能压到Border及Guardrail,并尽可能远离。

宏观曲线平滑效果:


2.微观曲线平滑:

图商提供的原始点,在节点处有时会存在存在突兀点,我们也需要进行微观平滑,保证车辆在控制时不存在抖动。

微观曲线平滑效果:

总结:

路径规划参考线的好坏,将直接影响后续决策规划效果,所以不考虑高精地图道路模型的连接关系,直接通过图搜索的路径规划求解,有更大的自由度和决策规划进行配合,该方法也未尝不是一个好办法。


汽车电子与软件 主要介绍汽车电子软件设计相关内容,每天分享一篇技术文章!
评论
  • 电竞鼠标应用环境与客户需求电竞行业近年来发展迅速,「鼠标延迟」已成为决定游戏体验与比赛结果的关键因素。从技术角度来看,传统鼠标的延迟大约为20毫秒,入门级电竞鼠标通常为5毫秒,而高阶电竞鼠标的延迟可降低至仅2毫秒。这些差异看似微小,但在竞技激烈的游戏中,尤其在对反应和速度要求极高的场景中,每一毫秒的优化都可能带来致胜的优势。电竞比赛的普及促使玩家更加渴望降低鼠标延迟以提升竞技表现。他们希望通过精确的测试,了解不同操作系统与设定对延迟的具体影响,并寻求最佳配置方案来获得竞技优势。这样的需求推动市场
    百佳泰测试实验室 2025-01-16 15:45 302浏览
  • 2024年是很平淡的一年,能保住饭碗就是万幸了,公司业绩不好,跳槽又不敢跳,还有一个原因就是老板对我们这些员工还是很好的,碍于人情也不能在公司困难时去雪上加霜。在工作其间遇到的大问题没有,小问题还是有不少,这里就举一两个来说一下。第一个就是,先看下下面的这个封装,你能猜出它的引脚间距是多少吗?这种排线座比较常规的是0.6mm间距(即排线是0.3mm间距)的,而这个规格也是我们用得最多的,所以我们按惯性思维来看的话,就会认为这个座子就是0.6mm间距的,这样往往就不会去细看规格书了,所以这次的运气
    wuliangu 2025-01-21 00:15 49浏览
  • 80,000人到访的国际大展上,艾迈斯欧司朗有哪些亮点?感未来,光无限。近日,在慕尼黑electronica 2024现场,ams OSRAM通过多款创新DEMO展示,以及数场前瞻洞察分享,全面展示自身融合传感器、发射器及集成电路技术,精准捕捉并呈现环境信息的卓越能力。同时,ams OSRAM通过展会期间与客户、用户等行业人士,以及媒体朋友的深度交流,向业界传达其以光电技术为笔、以创新为墨,书写智能未来的深度思考。electronica 2024electronica 2024构建了一个高度国际
    艾迈斯欧司朗 2025-01-16 20:45 184浏览
  • 日前,商务部等部门办公厅印发《手机、平板、智能手表(手环)购新补贴实施方案》明确,个人消费者购买手机、平板、智能手表(手环)3类数码产品(单件销售价格不超过6000元),可享受购新补贴。每人每类可补贴1件,每件补贴比例为减去生产、流通环节及移动运营商所有优惠后最终销售价格的15%,每件最高不超过500元。目前,京东已经做好了承接手机、平板等数码产品国补优惠的落地准备工作,未来随着各省市关于手机、平板等品类的国补开启,京东将第一时间率先上线,满足消费者的换新升级需求。为保障国补的真实有效发放,基于
    华尔街科技眼 2025-01-17 10:44 203浏览
  • 现在为止,我们已经完成了Purple Pi OH主板的串口调试和部分配件的连接,接下来,让我们趁热打铁,完成剩余配件的连接!注:配件连接前请断开主板所有供电,避免敏感电路损坏!1.1 耳机接口主板有一路OTMP 标准四节耳机座J6,具备进行音频输出及录音功能,接入耳机后声音将优先从耳机输出,如下图所示:1.21.2 相机接口MIPI CSI 接口如上图所示,支持OV5648 和OV8858 摄像头模组。接入摄像头模组后,使用系统相机软件打开相机拍照和录像,如下图所示:1.3 以太网接口主板有一路
    Industio_触觉智能 2025-01-20 11:04 114浏览
  • 随着消费者对汽车驾乘体验的要求不断攀升,汽车照明系统作为确保道路安全、提升驾驶体验以及实现车辆与环境交互的重要组成,日益受到业界的高度重视。近日,2024 DVN(上海)国际汽车照明研讨会圆满落幕。作为照明与传感创新的全球领导者,艾迈斯欧司朗受邀参与主题演讲,并现场展示了其多项前沿技术。本届研讨会汇聚来自全球各地400余名汽车、照明、光源及Tier 2供应商的专业人士及专家共聚一堂。在研讨会第一环节中,艾迈斯欧司朗系统解决方案工程副总裁 Joachim Reill以深厚的专业素养,主持该环节多位
    艾迈斯欧司朗 2025-01-16 20:51 146浏览
  • 本文介绍瑞芯微开发板/主板Android配置APK默认开启性能模式方法,开启性能模式后,APK的CPU使用优先级会有所提高。触觉智能RK3562开发板演示,搭载4核A53处理器,主频高达2.0GHz;内置独立1Tops算力NPU,可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。源码修改修改源码根目录下文件device/rockchip/rk3562/package_performance.xml并添加以下内容,注意"+"号为添加内容,"com.tencent.mm"为AP
    Industio_触觉智能 2025-01-17 14:09 117浏览
  •  光伏及击穿,都可视之为 复合的逆过程,但是,复合、光伏与击穿,不单是进程的方向相反,偏置状态也不一样,复合的工况,是正偏,光伏是零偏,击穿与漂移则是反偏,光伏的能源是外来的,而击穿消耗的是结区自身和电源的能量,漂移的载流子是 客席载流子,须借外延层才能引入,客席载流子 不受反偏PN结的空乏区阻碍,能漂不能漂,只取决于反偏PN结是否处于外延层的「射程」范围,而穿通的成因,则是因耗尽层的过度扩张,致使跟 端子、外延层或其他空乏区 碰触,当耗尽层融通,耐压 (反向阻断能力) 即告彻底丧失,
    MrCU204 2025-01-17 11:30 147浏览
  • 实用性高值得收藏!! (时源芯微)时源专注于EMC整改与服务,配备完整器件 TVS全称Transient Voltage Suppre,亦称TVS管、瞬态抑制二极管等,有单向和双向之分。单向TVS 一般应用于直流供电电路,双向TVS 应用于电压交变的电路。在直流电路的应用中,TVS被并联接入电路中。在电路处于正常运行状态时,TVS会保持截止状态,从而不对电路的正常工作产生任何影响。然而,一旦电路中出现异常的过电压,并且这个电压达到TVS的击穿阈值时,TVS的状态就会
    时源芯微 2025-01-16 14:23 185浏览
  • 随着智慧科技的快速发展,智能显示器的生态圈应用变得越来越丰富多元,智能显示器不仅仅是传统的显示设备,透过结合人工智能(AI)和语音助理,它还可以成为家庭、办公室和商业环境中的核心互动接口。提供多元且个性化的服务,如智能家居控制、影音串流拨放、实时信息显示等,极大提升了使用体验。此外,智能家居系统的整合能力也不容小觑,透过智能装置之间的无缝连接,形成了强大的多元应用生态圈。企业也利用智能显示器进行会议展示和多方远程合作,大大提高效率和互动性。Smart Display Ecosystem示意图,作
    百佳泰测试实验室 2025-01-16 15:37 194浏览
  • Ubuntu20.04默认情况下为root账号自动登录,本文介绍如何取消root账号自动登录,改为通过输入账号密码登录,使用触觉智能EVB3568鸿蒙开发板演示,搭载瑞芯微RK3568,四核A55处理器,主频2.0Ghz,1T算力NPU;支持OpenHarmony5.0及Linux、Android等操作系统,接口丰富,开发评估快人一步!添加新账号1、使用adduser命令来添加新用户,用户名以industio为例,系统会提示设置密码以及其他信息,您可以根据需要填写或跳过,命令如下:root@id
    Industio_触觉智能 2025-01-17 14:14 81浏览
  • 百佳泰特为您整理2025年1月各大Logo的最新规格信息,本月有更新信息的logo有HDMI、Wi-Fi、Bluetooth、DisplayHDR、ClearMR、Intel EVO。HDMI®▶ 2025年1月6日,HDMI Forum, Inc. 宣布即将发布HDMI规范2.2版本。新规范将支持更高的分辨率和刷新率,并提供更多高质量选项。更快的96Gbps 带宽可满足数据密集型沉浸式和虚拟应用对传输的要求,如 AR/VR/MR、空间现实和光场显示,以及各种商业应用,如大型数字标牌、医疗成像和
    百佳泰测试实验室 2025-01-16 15:41 189浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦