驾驶策略确定方法、装置、电子设备和存储介质与流程

未命名 07-03 阅读:74 评论:0


1.本公开涉及自动驾驶领域,尤其涉及一种驾驶策略确定方法、装置、电子设备和存储介质。


背景技术:

2.在列车自动驾驶系统中,快速有效的节能优化手段一直是列车驾驶策略规划问题的重要组成部分。现有方法在针对节能曲线优化问题进行驾驶策略规划时所需的计算量较大,难以满足实时性要求。同时,现有技术主要针对整个目标路线的属性进行驾驶策略规划,使得最终得到的驾驶策略准确度较低。


技术实现要素:

3.有鉴于此,本公开提出了一种驾驶策略确定方法、装置、电子设备和存储介质,旨在简化驾驶策略规划的计算过程、提高最终得到的目标驾驶策略的准确度。
4.根据本公开的第一方面,提供了一种驾驶策略确定方法,所述方法包括:
5.确定目标路线对应的有向无环图,所述有向无环图中包括多个驾驶策略,各所述驾驶策略用于表征车辆在所述目标路线的驾驶方式,包括多个通过路径连接的节点,各所述节点具有对应的第一属性信息,各所述路径具有对应的第二属性信息;
6.确定所述目标路线对应的多个通行点,各所述通行点具有对应的第三属性信息,所述通行点用于表示目标路线中在指定时间区间内应到达的指定位置;
7.根据各所述第一属性信息、第二属性信息和第三属性信息确定能耗边界矩阵,所述能耗边界矩阵中包括各所述节点对应的至少一个最低能耗,各所述最低能耗用于表征由对应节点位置驾驶至所述目标路线终点位置需要消耗的最低能耗;
8.根据各所述第一属性信息、第二属性信息以及能耗边界矩阵对各所述驾驶策略进行剪枝,得到所述目标路线对应的目标驾驶策略。
9.在一种可能的实现方式中,所述第一属性信息中包括对应节点的第一位置属性和速度属性,所述第二属性信息中包括对应路径的时间属性和能量属性,所述第三属性信息中包括对应通行点的第二位置属性和驾驶时间窗,所述第一位置属性用于表征对应节点所在的位置,所述速度属性用于表征车辆在对应节点所在位置时的速度,所述时间属性用于表征车辆在对应路径消耗的时长,所述能量属性用于表征车辆在对应路径消耗的能量,所述第二位置属性用于表征对应通行点的位置,所述驾驶时间窗用于表征规定车辆经过对应通行点的时间区间。
10.在一种可能的实现方式中,所述确定目标路线对应的有向无环图包括:
11.确定目标路线对应的多个驾驶曲线,所述驾驶曲线用于表征车辆驾驶过程中位置和速度的变化情况;
12.根据各所述驾驶曲线确定所述有向无环图。
13.在一种可能的实现方式中,所述确定目标路线对应的多个驾驶曲线包括:
14.确定多个驾驶模式;
15.根据各所述驾驶模式、目标路线的地理坡度和速度限制、车辆的驾驶性能、预设的曲线绘制规则和速度阶梯生成多个驾驶曲线。
16.在一种可能的实现方式中,所述驾驶模式包括最大牵引模式、牵引巡航模式、惰行模式、制动巡航模式以及最大制动模式中的至少一个,所述最大牵引模式为以车辆的最大动力加速行驶的驾驶模式,所述牵引巡航模式为通过加速保证车辆在上坡道路匀速行驶的驾驶模式,所述惰行模式为车辆在具有大于0的初始速度时,通过自身惯性空挡滑行的驾驶模式,所述制动巡航模式为通过施加制动力保证车辆在下坡道路匀速行驶的驾驶模式,所述最大制动模式为通过施加最大制动力使车辆减速行驶的驾驶模式。
17.在一种可能的实现方式中,所述根据各所述驾驶曲线确定所述有向无环图包括:
18.将各所述驾驶曲线中驾驶模式发生变化的位置作为节点确定节点集;
19.在同一个驾驶曲线中相邻的节点之间创建路径;
20.根据所述节点集和其中各所述节点对应的路径确定有向无环图。
21.在一种可能的实现方式中,所述根据各所述第一属性信息、第二属性信息和第三属性信息确定能耗边界矩阵包括:
22.根据对应的第一属性信息和各所述第三属性信息确定各所述节点对应的通行点;
23.确定各所述节点对应驾驶策略中的至少一个在后路径,所述在后路径为对应驾驶策略中由当前节点开始直接或间接连接至其他节点的路径;
24.根据各所述节点对应在后路径的第二属性信息、对应通行点的第三属性信息和预设的步长确定至少一个最低能耗,各所述最低能耗具有对应的时刻;
25.确定包括各所述最低能耗的能耗边界矩阵。
26.在一种可能的实现方式中,所述根据对应的第一属性信息和各所述第三属性信息确定各所述节点对应的通行点包括:
27.确定第一目标节点,所述第一目标节点对应的第一位置属性为第一目标位置属性;
28.响应于存在与所述第一目标位置属性相同的第二位置属性,确定所述第二位置属性对应的通行点与所述第一目标节点对应。
29.在一种可能的实现方式中,所述根据对应的第一属性信息和各所述第三属性信息确定各所述节点对应的通行点还包括:
30.响应于不存在与所述第一目标位置属性相同的第二位置属性,确定与所述第一目标位置属性相邻的两个第二位置属性为相邻位置属性;
31.确定所述相邻位置属性对应的通行点与所述第一目标节点对应。
32.在一种可能的实现方式中,所述根据各所述节点对应在后路径的第二属性信息、对应通行点的第三属性信息和预设的步长确定至少一个最低能耗包括:
33.根据各所述节点对应通行点的驾驶时间窗确定通行时间窗;
34.根据预设的步长和各所述通行时间窗确定各所述节点对应的时刻序列,所述时刻序列中包括多个时刻;
35.确定各所述节点在对应时刻序列中各所述时刻的最低能耗,所述最低能耗根据对应的各所述驾驶策略中在后路径的第二属性信息确定,用于表征在对应时刻起由对应节点
位置驾驶至所述目标路线终点位置需要消耗的最低能耗。
36.在一种可能的实现方式中,所述根据各所述节点对应通行点的驾驶时间窗确定通行时间窗包括:
37.响应于所述节点对应一个通行点,确定对应通行点的驾驶时间窗为所述节点的通行时间窗;
38.响应于所述节点对应两个通行点,根据沿驾驶方向位置在先相邻通行点驾驶时间窗的开始时刻和在后相邻通行点的结束时刻确定通行时间窗。
39.在一种可能的实现方式中,所述根据各所述第一属性信息、第二属性信息以及能耗边界矩阵对所述有向无环图中包括的多种驾驶策略进行剪枝包括:
40.根据对应的第一属性信息和各所述第三属性信息确定各所述节点对应的时间约束条件;
41.根据各所述节点对应在先路径的第二属性信息和时间约束条件执行第一剪枝策略,所述在先路径对应驾驶策略中由其他节点开始直接或间接连接至当前节点的路径;
42.根据各所述节点对应在先路径的第二属性信息以及能耗边界矩阵执行第二剪枝策略;
43.执行用于回滚纠错的第三剪枝策略;
44.确定通过第一剪枝策略、第二剪枝策略和第三剪枝策略剪枝后得到的驾驶策略为所述目标路线对应的目标驾驶策略。
45.在一种可能的实现方式中,所述根据对应的第一属性信息和各所述第三属性信息确定各所述节点对应的时间约束条件包括:
46.确定第二目标节点,所述第二目标节点对应的第一位置属性为第二目标位置属性;
47.响应于存在与所述第二目标位置属性相同的第二位置属性,确定所述第二位置属性对应的通行点的驾驶时间窗作为对应的约束时间窗。
48.在一种可能的实现方式中,所述根据对应的第一属性信息和各所述第三属性信息确定各所述节点对应的时间约束条件还包括:
49.响应于不存在与所述第二目标位置属性相同的第二位置属性,确定沿驾驶方向在所述第二目标节点后方的在后相邻通行点;
50.确定所述第二目标节点的在后相邻通行点对应驾驶时间窗的结束时刻作为对应的约束时刻。
51.在一种可能的实现方式中,所述根据各所述节点对应在先路径的第二属性信息和时间约束条件执行第一剪枝策略包括:
52.根据所述第二目标节点对应各所述驾驶策略中在先路径的时间属性确定到达时刻,所述到达时刻为车辆通过对应驾驶策略到达所述第二目标节点位置的时刻;
53.响应于所述第二目标节点对应的时间约束条件为约束时间窗,确定各所述驾驶策略的到达时刻和对应约束时间窗的关系;
54.响应于对应的到达时刻不在所述约束时间窗内,对所述驾驶策略进行剪枝。
55.在一种可能的实现方式中,所述根据各所述节点对应在先路径的第二属性信息和时间约束条件执行第一剪枝策略还包括:
56.响应于所述第二目标节点对应的时间约束条件为约束时刻,确定各所述驾驶策略的到达时刻和对应约束时刻的关系;
57.响应于对应的到达时刻不小于所述约束时刻,对包括所述在先路径的驾驶策略进行剪枝。
58.在一种可能的实现方式中,所述根据各所述节点对应在先路径的第二属性信息以及能耗边界矩阵执行第二剪枝策略包括:
59.确定初始值为正无穷的驾驶能耗;
60.将各所述节点依次作为第三目标节点,执行以下步骤;
61.根据所述第三目标节点对应的第一属性信息、对应在先路径的第二属性信息和所述能耗边界矩阵确定第三目标节点对应各所述驾驶策略的预估能耗;
62.响应于对应的预估能耗不小于所述驾驶能耗,对所述驾驶策略进行剪枝;
63.响应于对应的预估能耗小于所述驾驶能耗,将所述预估能耗更新为新的驾驶能耗。
64.在一种可能的实现方式中,所述根据各所述第三目标节点对应的第一属性信息、对应在先路径的第二属性信息和所述能耗边界矩阵确定第三目标节点对应各所述驾驶策略的预估能耗包括:
65.根据所述第三目标节点对应驾驶策略中各所述在先路径的时间属性确定到达时刻;
66.在所述能耗边界矩阵中确定对应于所述到达时刻和所述第三目标节点的目标最低能耗;
67.根据所述第三目标节点对应驾驶策略中各所述在先路径的能量属性确定在先能耗,所述在先能耗用于表征通过对应驾驶策略到达所述第三目标节点的能量消耗;
68.根据所述目标最低能耗和对应在先能耗的和确定各所述驾驶策略的预估能耗。
69.在一种可能的实现方式中,所述执行用于回滚纠错的第三剪枝策略包括:
70.响应于两个节点之间存在至少两种连接方式,确定其中通过一个路径连接的连接方式为目标连接方式,确定其他通过多个路径连接的连接方式为代替连接方式;
71.根据包括的路径对应的第二属性信息确定各所述连接方式的驾驶成本,所述驾驶成本包括能量消耗和时间消耗;
72.响应于存在时间消耗和能量消耗均小于所述目标连接方式的代替连接方式,对包括所述代替连接方式的驾驶策略进行回滚。
73.根据本公开的第二方面,提供了一种驾驶策略确定装置,所述装置包括:
74.有向图确定模块,用于确定目标路线对应的有向无环图,所述有向无环图中包括多个驾驶策略,各所述驾驶策略包括多个通过路径连接的节点,各所述节点具有对应的第一属性信息,各所述路径具有对应的第二属性信息;
75.通行点确定模块,用于确定所述目标路线对应的多个通行点,各所述通行点具有对应的第三属性信息;
76.矩阵确定模块,用于根据各所述第一属性信息、第二属性信息和第三属性信息确定能耗边界矩阵,所述能耗边界矩阵中包括各所述节点对应的至少一个最低能耗;
77.剪枝模块,用于根据各所述第一属性信息、第二属性信息以及能耗边界矩阵对所
述有向无环图中包括的多种驾驶策略进行剪枝,得到所述目标路线对应的目标驾驶策略。
78.在一种可能的实现方式中,所述第一属性信息中包括对应节点的第一位置属性和速度属性,所述第二属性信息中包括对应路径的时间属性和能量属性,所述第三属性信息中包括对应通行点的第二位置属性和驾驶时间窗,所述第一位置属性用于表征对应节点所在的位置,所述速度属性用于表征车辆在对应节点所在位置时的速度,所述时间属性用于表征车辆在对应路径消耗的时长,所述能量属性用于表征车辆在对应路径消耗的能量,所述第二位置属性用于表征对应通行点的位置,所述驾驶时间窗用于表征规定车辆经过对应通行点的时间区间。
79.在一种可能的实现方式中,所述有向图确定模块包括:
80.曲线绘制子模块,用于确定目标路线对应的多个驾驶曲线,所述驾驶曲线用于表征车辆驾驶过程中位置和速度的变化情况;
81.有向图确定子模块,用于根据各所述驾驶曲线确定所述有向无环图。
82.在一种可能的实现方式中,所述曲线绘制子模块包括:
83.驾驶模块确定单元,用于确定多个驾驶模式;
84.曲线绘制单元,用于根据各所述驾驶模式、目标路线的地理坡度和速度限制、车辆的驾驶性能、预设的曲线绘制规则和速度阶梯生成多个驾驶曲线。
85.在一种可能的实现方式中,所述驾驶模式包括最大牵引模式、牵引巡航模式、惰行模式、制动巡航模式以及最大制动模式中的至少一个,所述最大牵引模式为以车辆的最大动力加速行驶的驾驶模式,所述牵引巡航模式为通过加速保证车辆在上坡道路匀速行驶的驾驶模式,所述惰行模式为车辆在具有大于0的初始速度时,通过自身惯性空挡滑行的驾驶模式,所述制动巡航模式为通过施加制动力保证车辆在下坡道路匀速行驶的驾驶模式,所述最大制动模式为通过施加最大制动力使车辆减速行驶的驾驶模式。
86.在一种可能的实现方式中,所述有向图确定子模块包括:
87.节点集确定单元,用于将各所述驾驶曲线中驾驶模式发生变化的位置作为节点确定节点集;
88.路径创建单元,用于在同一个驾驶曲线中相邻的节点之间创建路径;
89.有向图确定单元,用于根据所述节点集和其中各所述节点对应的路径确定有向无环图。
90.在一种可能的实现方式中,所述矩阵确定模块包括:
91.对应关系确定子模块,用于根据对应的第一属性信息和各所述第三属性信息确定各所述节点对应的通行点;
92.在先路径确定子模块,用于确定各所述节点对应驾驶策略中的至少一个在后路径,所述在后路径为对应驾驶策略中由当前节点开始直接或间接连接至其他节点的路径;
93.最低能耗确定子模块,用于根据各所述节点对应在后路径的第二属性信息、对应通行点的第三属性信息和预设的步长确定至少一个最低能耗,各所述最低能耗具有对应的时刻;
94.矩阵确定子模块,用于确定包括各所述最低能耗的能耗边界矩阵。
95.在一种可能的实现方式中,所述对应关系确定子模块包括:
96.第一节点确定单元,用于确定第一目标节点,所述第一目标节点对应的第一位置
属性为第一目标位置属性;
97.第一对应关系确定单元,用于响应于存在与所述第一目标位置属性相同的第二位置属性,确定所述第二位置属性对应的通行点与所述第一目标节点对应。
98.在一种可能的实现方式中,所述对应关系确定子模块还包括:
99.相邻属性确定单元,用于响应于不存在与所述第一目标位置属性相同的第二位置属性,确定与所述第一目标位置属性相邻的两个第二位置属性为相邻位置属性;
100.第二对应关系确定单元,用于确定所述相邻位置属性对应的通行点与所述第一目标节点对应。
101.在一种可能的实现方式中,所述最低能耗确定子模块包括:
102.时间窗确定单元,用于根据各所述节点对应通行点的驾驶时间窗确定通行时间窗;
103.时刻序列确定单元,用于根据预设的步长和各所述通行时间窗确定各所述节点对应的时刻序列,所述时刻序列中包括多个时刻;
104.最低能耗确定单元,用于确定各所述节点在对应时刻序列中各所述时刻的最低能耗,所述最低能耗根据对应的各所述驾驶策略中在后路径的第二属性信息确定,用于表征在对应时刻起由对应节点位置驾驶至所述目标路线终点位置需要消耗的最低能耗。
105.在一种可能的实现方式中,所述时间窗确定单元包括:
106.第一时间窗确定子单元,用于响应于所述节点对应一个通行点,确定对应通行点的驾驶时间窗为所述节点的通行时间窗;
107.第二时间窗确定子单元,用于响应于所述节点对应两个通行点,根据沿驾驶方向位置在先相邻通行点驾驶时间窗的开始时刻和在后相邻通行点的结束时刻确定通行时间窗。
108.在一种可能的实现方式中,所述剪枝模块包括:
109.约束条件确定子模块,用于根据对应的第一属性信息和各所述第三属性信息确定各所述节点对应的时间约束条件;
110.第一剪枝子模块,用于根据各所述节点对应在先路径的第二属性信息和时间约束条件执行第一剪枝策略,所述在先路径对应驾驶策略中由其他节点开始直接或间接连接至当前节点的路径;
111.第二剪枝子模块,用于根据各所述节点对应在先路径的第二属性信息以及能耗边界矩阵执行第二剪枝策略;
112.第三剪枝子模块,用于执行用于回滚纠错的第三剪枝策略;
113.目标策略确定子模块,用于确定通过第一剪枝策略、第二剪枝策略和第三剪枝策略剪枝后得到的驾驶策略为所述目标路线对应的目标驾驶策略。
114.在一种可能的实现方式中,所述约束条件确定子模块包括:
115.第二节点确定单元,用于确定第二目标节点,所述第二目标节点对应的第一位置属性为第二目标位置属性;
116.第一条件确定单元,用于响应于存在与所述第二目标位置属性相同的第二位置属性,确定所述第二位置属性对应的通行点的驾驶时间窗作为对应的约束时间窗。
117.在一种可能的实现方式中,所述约束条件确定子模块还包括:
118.相邻通行点确定单元,用于响应于不存在与所述第二目标位置属性相同的第二位置属性,确定沿驾驶方向在所述第二目标节点后方的在后相邻通行点;
119.第二条件确定单元,用于确定所述第二目标节点的在后相邻通行点对应驾驶时间窗的结束时刻作为对应的约束时刻。
120.在一种可能的实现方式中,所述第一剪枝子模块包括:
121.到达时刻确定单元,用于根据所述第二目标节点对应各所述驾驶策略中在先路径的时间属性确定到达时刻,所述到达时刻为车辆通过对应驾驶策略到达所述第二目标节点位置的时刻;
122.第一条件判断单元,用于响应于所述第二目标节点对应的时间约束条件为约束时间窗,确定各所述驾驶策略的到达时刻和对应约束时间窗的关系;
123.第一剪枝单元响应于对应的到达时刻不在所述约束时间窗内,对所述驾驶策略进行剪枝。
124.在一种可能的实现方式中,所述第一剪枝子模块还包括:
125.第二条件判断单元,用于响应于所述第二目标节点对应的时间约束条件为约束时刻,确定各所述驾驶策略的到达时刻和对应约束时刻的关系;
126.第二剪枝单元,用于响应于对应的到达时刻不小于所述约束时刻,对包括所述在先路径的驾驶策略进行剪枝。
127.在一种可能的实现方式中,所述第二剪枝子模块包括:
128.驾驶能耗确定单元,用于确定初始值为正无穷的驾驶能耗;
129.第三节点确定单元,用于将各所述节点依次作为第三目标节点,执行以下步骤;
130.预估能耗确定单元,用于根据所述第三目标节点对应的第一属性信息、对应在先路径的第二属性信息和所述能耗边界矩阵确定第三目标节点对应各所述驾驶策略的预估能耗;
131.第三剪枝单元,用于响应于对应的预估能耗不小于所述驾驶能耗,对所述驾驶策略进行剪枝;
132.驾驶能耗更新单元,用于响应于对应的预估能耗小于所述驾驶能耗,将所述预估能耗更新为新的驾驶能耗。
133.在一种可能的实现方式中,所述预估能耗确定单元包括:
134.到达时刻确定子单元,用于根据所述第三目标节点对应驾驶策略中各所述在先路径的时间属性确定到达时刻;
135.最低能耗确定子单元,用于在所述能耗边界矩阵中确定对应于所述到达时刻和所述第三目标节点的目标最低能耗;
136.在先能耗确定子单元,用于根据所述第三目标节点对应驾驶策略中各所述在先路径的能量属性确定在先能耗,所述在先能耗用于表征通过对应驾驶策略到达所述第三目标节点的能量消耗;
137.预估能耗确定子单元,用于根据所述目标最低能耗和对应在先能耗的和确定各所述驾驶策略的预估能耗。
138.在一种可能的实现方式中,所述第三剪枝模块包括:
139.连接方式确定子模块,用于响应于两个节点之间存在至少两种连接方式,确定其
中通过一个路径连接的连接方式为目标连接方式,确定其他通过多个路径连接的连接方式为代替连接方式;
140.成本确定子模块,用于根据包括的路径对应的第二属性信息确定各所述连接方式的驾驶成本,所述驾驶成本包括能量消耗和时间消耗;
141.回滚剪枝子模块,用于响应于存在时间消耗和能量消耗均小于所述目标连接方式的代替连接方式,对包括所述代替连接方式的驾驶策略进行回滚。
142.根据本公开的第三方面,提供了一种电子设备,包括:
143.处理器;
144.用于存储处理器可执行指令的存储器;
145.其中,所述处理器通过调用所述可执行指令实现如第一方面中任意一项所述的方法。
146.根据本公开的第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令被处理器执行时实现第一方面中任意一项所述的方法。
147.根据本公开实施例的驾驶策略确定方法、装置、电子设备和存储介质,通过有向无环图表征目标路线的多个驾驶策略,根据目标路线中通行点的属性和有向无环图中节点和路径的属性对各驾驶策略进行剪枝精准确定最优的驾驶策略,简化了计算过程,满足了计算过程的实时性,提高了最终确定驾驶策略的准确程度。
148.根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明,本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
149.包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面,并且用于解释本公开的原理。
150.图1示出根据本公开实施例的驾驶策略确定方法的流程图;
151.图2是根据示例性实施例示出的一种有向无环图的示意图;
152.图3示出根据本公开实施例的驾驶曲线的示意图;
153.图4示出根据本公开实施例的驾驶曲线确定有向无环图过程的流程图;
154.图5示出根据本公开实施例的确定能耗边界矩阵过程的流程图;
155.图6示出根据本公开实施例的节点与通行点位置关系的示意图;
156.图7示出根据本公开实施例的确定最低能耗过程的流程图;
157.图8示出根据本公开实施例的节点通行时间窗的示意图;
158.图9示出根据本公开实施例的能耗边界矩阵的示意图;
159.图10示出根据本公开实施例的确定目标驾驶策略过程的流程图;
160.图11示出根据本公开实施例的执行第一剪枝策略过程的示意图;
161.图12示出根据本公开实施例的执行第二剪枝策略过程的示意图;
162.图13示出根据本公开实施例的执行第三剪枝策略过程的流程图;
163.图14示出根据本公开实施例的节点连接方式的示意图;
164.图15示出根据本公开实施例的驾驶策略确定装置的示意图;
165.图16是根据示例性实施例示出的一种电子设备的框图;
166.图17是根据示例性实施例示出的一种电子设备的框图。
具体实施方式
167.以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面,但是除非特别指出,不必按比例绘制附图。
168.在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
169.另外,为了更好的说明本公开,在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解,没有某些具体细节,本公开同样可以实施。在一些实例中,对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述,以便于凸显本公开的主旨。
170.图1示出根据本公开实施例的驾驶策略确定方法的流程图。该驾驶策略确定方法可以由终端设备或其它处理设备执行,其中,终端设备可以为用户设备(user equipment,ue)、移动设备、用户终端、终端、蜂窝电话、无绳电话、个人数字处理(personal digital assistant,pda)、手持设备、计算设备、车载设备、可穿戴设备等。在一些可能的实现方式中,该驾驶策略确定方法可以通过处理器调用存储器中存储的计算机可读指令的方式来实现。
171.在一个示例性的应用场景中,可根据已知的目标路线、车辆在目标路线上对应的运行时间要求以及多个驾驶模式,利用终端设备或其它处理设备执行本公开实施例的驾驶策略确定方法,来确定列车的目标驾驶策略,从而引导列车进行自动驾驶。
172.如图1所示,本公开实施例的驾驶策略确定方法包括以下步骤:
173.步骤s10、确定目标路线对应的有向无环图。
174.在一种可能的实现方式中,有向无环图中包括多个用于表征车辆在目标路线驾驶方式的驾驶策略,各驾驶策略中分别包括多个节点,同一个驾驶策略中相邻的节点通过路径顺序连接。
175.图2是根据示例性实施例示出的一种有向无环图的示意图,本公开实施例中的有向无环图中包括至少一个由多个节点和路径组成的驾驶策略。以图2所示的有向无环图为例进行说明。该有向无环图中包括ns、n1、n2、n3、n4、n5和ne七个节点20,各节点20通过路径21连接。其中,ns为开始节点,ne为结束节点,有向无环图中由开始节点ns通过至少一个路径21到达结束节点ne的连通方式对应一个驾驶策略。也就是说,图2所示的有向无环图中包括六种驾驶策略。各所述驾驶策略分别为“驾驶策略1:ns→
n1→
n4→ne”、“驾驶策略2:ns→
n1→
n2→
n4→ne”、“驾驶策略3:ns→
n2→
n4→ne”、“驾驶策略4:ns→
n2→
n5→ne”、“驾驶策略5:ns→
n2→
n3→
n5→ne”和“驾驶策略6:ns→
n2→
n3→ne”。
176.在一种可能的实现方式中,节点表征目标路线中车辆变换驾驶模式的特定位置。也就是说,在基于一个驾驶策略由目标路线的起点行驶至终端的过程中,车辆在该驾驶策略中的各节点位置改变驾驶模式。进一步地,各节点均具备对应的第一属性信息,该第一属性信息中包括用于表征节点位置的第一位置属性。可选地,第一属性信息中还可以包括对应于各驾驶策略的速度属性等属性,速度属性用于表征车辆在通过对应驾驶策略到达该节点时的速度。
177.在一种可能的实现方式中,路径表征在对应驾驶策略中由上一个节点位置驾驶至下一节点位置的驾驶模式,具有对应的第二属性信息。其中,第二属性信息包括时间属性和能量属性,时间属性用于表征车辆对应路径消耗的时长,能量属性用于表征车辆在对应路径消耗的能量。也就是说,时间属性为通过路径对应的驾驶模式由路径开始节点位置驾驶到路径结束节点位置需要消耗的时长,能量属性为通过路径对应的驾驶模式由路径开始节点位置驾驶到路径结束节点位置需要消耗的能量值。
178.在一种可能的实现方式中,目标路线对应的有向无环图根据目标路线对应的多个驾驶曲线确定,即先绘制目标路线对应的多个驾驶曲线,再根据各驾驶曲线确定有向无环图。其中,各驾驶曲线分别对应一个驾驶策略,用于表征在通过对应驾驶策略由目标路线起点行驶至终点过程中,车辆位置和速度的变化。
179.图3示出根据本公开实施例的驾驶曲线的示意图。如图3所示,本公开实施例中的目标路线具有对应的多个驾驶曲线30,各驾驶曲线30可根据驾驶模式31、目标路线的地理坡度32和速度限制33、车辆的驾驶性能、预设的曲线绘制规则和速度阶梯34生成。驾驶曲线上的每个点对应的横坐标表示位置,纵坐标表示该位置对应的速度,驾驶曲线的两端点表示目标路线的起点和终点,即每条驾驶曲线表示从起点到终点之间,经过的各位置和速度之间的对应关系。所生成的驾驶曲线中包含多个驾驶模式,即驾驶曲线中的各分段分别与不同驾驶模式对应,对应关系可在驾驶曲线生成过程中确定。
180.可在相关技术的基础上,利用特定驾驶模式绘制驾驶曲线,以满足特定驾驶模式下,目标驾驶策略的准确性。其中,驾驶模式31用于表征车辆的驾驶方式,包括最大牵引模式、牵引巡航模式、惰行模式、制动巡航模式以及最大制动模式中的至少一个。可选地,还可以包括其他现有可行的驾驶模式31,在此不做限定。目标路线的地理坡度32用于表征车辆在目标路线行驶过程中途径路况的起伏状态,速度限制33用于表征目标路线各位置的限速规则。车辆的驾驶性能用于表征车辆自身行驶状况,包括车辆的最大牵引加速度、最大制动加速度以及车辆能够行驶的最大速度等。预设的曲线绘制规则用于限定各驾驶曲线的绘制方式。速度阶梯34具有预设的速度变量,用于限定从速度为0的位置开始,在每增加一个速度变量的位置绘制一条对应的驾驶曲线30。
181.在一种可能的实现方式中,最大牵引模式为以车辆的最大动力加速行驶的驾驶模式,牵引巡航模式为通过加速保证车辆在上坡道路匀速行驶的驾驶模式,惰行模式为车辆在具有大于0的初始速度时,通过自身惯性空挡滑行的驾驶模式,制动巡航模式为通过施加制动力保证车辆在下坡道路匀速行驶的驾驶模式,最大制动模式为通过施加最大制动力使车辆减速行驶的驾驶模式。
182.在一种可能的实现方式中,预设的曲线绘制规则包括以下绘制方式:以目标路径的起点位置开始,或速度限制33中限速变大的位置开始向前绘制速度逐渐增长的最大牵引模式曲线。以目标路径的终点位置开始,或速度限制33中限速变小的位置开始向后绘制速度逐渐增长的最大制动模式曲线。根据预设的速度梯度34绘制多个水平速度曲线,确定各水平速度曲线与最大牵引模式曲线或最大制动模式曲线的交点,根据同一水平速度曲线中每两个交点位置之间的地理坡度绘制牵引巡航模式曲线和制动巡航模式曲线。其中,牵引巡航模式曲线对应于地理坡度32中的上坡路段,制动巡航模式曲线对应于地理坡度32中的下坡路段。另外,还可以由最大制动模式曲线和水平速度曲线的交点位置开始向后反向绘
制惰行模式曲线。
183.在一种可能的实现方式中,各驾驶曲线的绘制原理可为庞氏极大值原理,将车辆作为无尺寸的单质点,并通过如下动力学方程构建该单质点对应的运动学模型:
[0184][0185][0186]
其中,x∈[0,x],t(x)∈[0,t],v(x)∈[0,v
max
],分别用于表征车辆位移、时间和速度。x,t,v
max
分别表示目标路线的里程、目标路线起点到终点需要的运行时长及目标路线中的最大限速。例如,当目标路线为轨道交通两个站点之间的路线时,x为两个站点之间的里程,t为列车时刻表轨道的车辆运行时长,v
max
为两个站点之间轨道的最大限速。u(x)∈(-∞,∞)为车辆牵引/制动加速度,u>0,u<0分别对应车辆的牵引状态和制动状态。运行阻力r(v)随着车辆行驶速度增大而增大。g(x)为车辆由目标路线起点开始移动x到达位置的综合加速度,包括重力加速度分量与弯道阻力等效加速度等,采用等效分段常数坡道描述。
[0187]
基于上述动力学公式(1.1)和(1.2),在运动学模型中将车辆运行约束和能耗分别通过如下公式(1.3)和公式(1.4)表征:
[0188][0189][0190]
其中,u-(v)和u
+
(v)分别表示速度为v时车辆能够提供最大制动加速度以及最大牵引加速度。β为车辆的再生制动系数。j为车辆在行驶过程中消耗的能量。基于上述车辆运行约束,将车辆作为单质点,从任意的可行状态(x,v)生成驾驶曲线,并根据公式(1.4)确定车辆通过对应驾驶曲线由目标路线的起点行驶至终点过程中消耗的能量。
[0191]
图4示出根据本公开实施例的驾驶曲线确定有向无环图过程的流程图。在一个可能的实现方式中,本公开实施例的有向无环图根据车辆对应的多个驾驶曲线确定。如图4所示,有向无环图的确定过程包括以下步骤:
[0192]
步骤s11、将各所述驾驶曲线中驾驶模式发生变化的位置作为节点确定节点集。
[0193]
在一个可能的实现方式中,目标路线对应的各驾驶曲线中包括多个驾驶模式,将同一驾驶曲线中由当前驾驶模式变换为另一个不同驾驶模式的位置作为节点,以进一步根据各节点确定有向无环图的节点集。
[0194]
以目标路线长度为500km为例进行说明。当一个驾驶曲线中包括的驾驶模式依次为“由起始位置开始到位移100km位置之间:最大牵引模式”、“由位移100km位置到位移150km位置之间:惰行模式”、“由位移150km位置到位移250km位置之间:牵引巡航模式”、“由位移250km位置到位移400km位置之间,制动巡航模式”、“由位移400km位置到停止位置之间:最大制动模式”时,确定目标路线开始位置、开始位置起位移100km位置、150km位置、250km位置、400km位置以及停止位置六个位置为驾驶曲线对应的节点。
[0195]
进一步地,在分别确定各驾驶曲线对应的节点后,根据各驾驶曲线对应的节点确定节点集。该节点集中包括各驾驶曲线对应的全部节点,各节点具有对应的第一位置属性,还具有对应的至少一个速度属性,其中第一位置属性和速度属性可根据节点在驾驶曲线上的横纵坐标得到。可选地,有向无环图中的节点集可以通过n={ns,n1,...,ni,...,nn,ne}表示,其中ns和ne是分别是开始节点和结束节点,对应的位置为目标路线的起点和终点。
[0196]
步骤s12、在同一个驾驶曲线中相邻的节点之间创建路径。
[0197]
在一个可能的实现方式中,对于节点集中的各节点,当任意两个节点在同一驾驶曲线中且位置相邻时,在两个节点之间创建路径。可选地,路径的集合可以通过a={(i,j)|ni,nj∈n,i≠j}表示。进一步地,各路径具有对应的时间属性t
i,j
和能量属性c
i,j
,分别用于表征车辆在经过路径(i,j)∈a时的时间消耗和能量消耗。其中时间消耗可根据上文中公式1.3确定,能量消耗可根据上文中公式1.4确定。
[0198]
步骤s13、根据所述节点集和其中各所述节点对应的路径确定有向无环图。
[0199]
在一个可能的实现方式中,根据节点集中的各节点和各节点对应的路径确定有向无环图。也就是说,在路径集合a中确定节点集n中各节点出发指向其他节点的路径,由该节点连接至指向的其他节点。在基于路径集合连接节点集中各节点后,即可得到目标路线对应的有向无环图。可选地,有向无环图的表示方式可以为g=(n,a)。
[0200]
步骤s20、确定所述目标路线对应的多个通行点。
[0201]
在一个可能的实现方式中,目标路线中存在至少一个通行点,各通行点具有对应的第三属性信息,用于表示目标路线中在指定时间区间内应到达的指定位置。例如,当目标路线为轨道交通两个站点之间的轨道路线时,通行点可以为列车会车点。通行点可以是根据列车运行的相关规定预先设定。
[0202]
在一个可能的实现方式中,第三属性信息中包括第二位置属性和驾驶时间窗。其中,第二位置属性用于表征对应通行点的位置,驾驶时间窗用于表征规定车辆经过对应通行点的时间区间。
[0203]
步骤s30、根据各所述第一属性信息、第二属性信息和第三属性信息确定能耗边界矩阵。
[0204]
在一个可能的实现方式中,能耗边界矩阵中包括有向无环图中各节点对应的至少一个最低能耗,各最低能耗用于表征由对应节点位置驾驶至目标路线终点位置需要消耗的最低能耗。
[0205]
图5示出根据本公开实施例的确定能耗边界矩阵过程的流程图。如图5所示,根据各节点的第一属性信息、各路径的第二属性信息和各通行点的第三属性信息确定能耗边界矩阵的过程可以包括以下步骤:
[0206]
步骤s31、根据对应的第一属性信息和各所述第三属性信息确定各所述节点对应的通行点。
[0207]
在一个可能的实现方式中,节点的位置和通行点的位置可能重合,即节点对应的第一位置属性和一个通行点的第二位置属性相同。因此,可以通过节点位置与各通行点的位置关系确定对应的通行点。
[0208]
在一个可能的实现方式中,先在节点集中确定至少一个第一目标节点,以将第一目标节点的第一位置属性作为第一目标位置属性。可选地,所述第一目标节点的确定顺序
可以为由各驾驶策略中距目标路线起点位置最近的节点开始依次向后确定。对比各通行点对应的第二位置属性和第一目标位置属性的关系,当存在与第一目标位置属性相同的第二位置属性时,直接确定该第二位置属性对应的通行点与第一目标节点对应。当不存在第一目标位置属性相同的第二位置属性时,在各第二位置属性中确定第一目标位置属性前后两个位置上相邻的第二位置属性作为相邻位置属性,以进一步确定相邻位置属性对应的通行点与第一目标节点对应。进一步地,在确定当前第一目标节点对应的通行点后,再重新从节点集中获取其他节点作为第一目标节点,直到确定全部节点对应的通行点。
[0209]
图6示出根据本公开实施例的节点与通行点位置关系的示意图。如图6所示,图6中分别通过不同的虚线60和61表征通行点和所在的位置,并且通过圆点62用于表征节点集中各节点所在位置。存在与通行点或位置相同的节点,以及与通行点或位置均不相同的节点。因此,根据节点和通行点的位置关系可以确定位于虚线60上的节点对应的通行点为位于虚线61上的节点对应的通行点为位于虚线60和虚线61之间的节点对应的通行点为和
[0210]
以目标路线对应的通行点包括通行点1、通行点2、通行点3和通行点4,且各通行点的位置分别为距目标路线起点位置10km、20km、30km、和40km为例进行说明。当节点集中的第一目标节点对应的第一位置属性为距目标路线起点20km时,确定第一目标节点对应的通行点为通行点2。当第一目标节点对应的第一位置属性为距目标路线起点35km时,确定第一目标节点对应的通行点为通行点3和通行点4。
[0211]
步骤s32、确定各所述节点对应驾驶策略中的至少一个在后路径。
[0212]
在一个可能的实现方式中,确定各节点对应的至少一个驾驶策略,即确定各节点所在的至少一个驾驶曲线对应的驾驶策略。对于各节点,确定其对应驾驶策略中由当前节点开始直接或间接连接至其他节点的路径为在后路径。也就是说,确定一个驾驶策略中的一个节点位置之后的全部路径为该节点的在后路径。与之相对,各节点对应驾驶策略中由其他节点开始直接或间接连接至当前节点的路径为在先路径。
[0213]
例如,当节点n4对应的驾驶策略包括“驾驶策略1:ns→
n1→
n4→ne”和“驾驶策略2:ns→
n1→
n2→
n4→ne”时,节点n1在驾驶策略1上对应的在先路径包括(s,1),在后路径包括(1,4)和(4,e)。在驾驶策略2上对应的在先路径包括(s,1),在后路径包括(1,2)、(2,4)和(4,e)。
[0214]
步骤s33、根据各所述节点对应在后路径的第二属性信息、对应通行点的第三属性信息和预设的步长确定至少一个最低能耗。
[0215]
在一个可能的实现方式中,根据各节点在各驾驶策略上对应在后路径的第二属性信息、对应通行点的第三属性信息和预设步长确定至少一个最低能耗,各最低能耗具有对应的时刻,用于表征在对应时刻起由对应节点位置驾驶至所述目标路线终点位置需要消耗的最低能耗。
[0216]
图7示出根据本公开实施例的确定最低能耗过程的流程图。如图7所示,在一个可能的实现方式中,确定各节点对应的至少一个最低能耗的过程可以包括以下步骤:
[0217]
步骤s331、根据各所述节点对应通行点的驾驶时间窗确定通行时间窗。
[0218]
在一个可能的实现方式中,先确定各节点对应的通行点,以根据各节点对应通行点的驾驶时间窗确定通行时间窗。通行时间窗为车辆应当到达对应节点的时间区间。其中,当节点对应的通行点数量为一时,即存在与节点位置相同的通行点时,直接确定对应通行点的驾驶时间窗为通行时间窗。另一方面,当节点对应的通行点数量为二时,即不存在与节点位置相同的通行点时,根据沿驾驶方向位置在先相邻通行点驾驶时间窗的开始时刻和在后相邻通行点的结束时刻确定通行时间窗。
[0219]
图8示出根据本公开实施例的节点通行时间窗的示意图。如图8所示,在确定具有两个对应通行点x
ppk
和x
ppk+1
的节点ni的通行时间窗时,先确定沿驾驶方向位置在节点之前的在先相邻通行点(x
ppk
)驾驶时间窗[t
ppk
1,t
ppk
2],以及位置在节点之后的在后相邻通行点(x
ppk+1
)驾驶时间窗[t
ppk1
1,t
ppk1
2]。根据在先相邻通行点驾驶时间窗的开始时刻t
ppk
1和在后相邻通行点驾驶时间窗的结束时刻t
ppk1
2确定节点ni对应的通行时间窗为[t
ppk
1,t
ppk1
2]。
[0220]
步骤s332、根据预设的步长和各所述通行时间窗确定各所述节点对应的时刻序列。
[0221]
在一个可能的实现方式中,预先设定一个步长,用于划分各节点对应的通行时间窗,得到对应于各节点的多个时刻序列。其中,时刻序列中包括多个时刻,通行时间窗的划分规则为以通行时间窗的结束时刻开始,每减去一个步长得到一个节点对应的时刻,直到对应的时刻小于或等于通行时间窗的开始时刻。
[0222]
以节点对应的通行时间窗为[10:00,10:10],步长为1min为例进行说明。由通行时间窗的结束时刻10:10依次减掉多个步长1,在每一次减掉一个步长时得到一个时刻。由此得到节点对应的时刻序列为{“10:09”,“10:08”,“10:07”,“10:06”,“10:05”,“10:04”,“10:03”,“10:02”,“10:01”}。
[0223]
步骤s333、确定各所述节点在对应时刻序列中各所述时刻的最低能耗。
[0224]
在一个可能的实现方式中,根据节点对应的各驾驶策略中在后路径的第二属性信息确定在各时刻的最低能耗,该最低能耗用于表征在对应时刻起由对应节点位置驾驶至目标路线终点位置需要消耗的最低能耗。与在先路径相对,在后路径为各驾驶策略中由当前节点直接或间接指向其他节点的路径。
[0225]
在一个可能的实现方式中,可以根据如下公式(1.5)和(1.6)计算由各时刻开始从对应节点驾驶至目标路线终点位置需要消耗的最低能耗。
[0226]
min∑
(i,j)∈aci,jmi,j
ꢀꢀꢀ
(1.5)
[0227][0228][0229]
其中,m
i,j
为二元变量,当存在节点i到节点j的路径时为1,当不存在节点i到节点j的路径时为0。τ为节点ni的开始时间,即节点对应时刻序列中的一个时刻。a表述路径集合,n表示节点集,c
i,j
表示节点i到节点j的路径的能量属性,ti表征车辆从目标路线的起点出发的时刻,表征车辆应当到达目标路线的终点的时刻。
[0230]
步骤s34、确定包括各所述最低能耗的能耗边界矩阵。
[0231]
在一个可能的实现方式中,在确定各节点对应时刻序列中各时刻对应的最低能耗后,根据各最低能耗和节点以及时刻的对应关系确定能耗边界矩阵,以根据时刻和节点在能耗边界矩阵中确定对应的最小能耗。
[0232]
图9示出根据本公开实施例的能耗边界矩阵的示意图,用于表征根据对应时刻序列相同的多个节点在各时刻的最小能耗。如图9所示,能耗边界矩阵90中包括多个最小能耗91,各最小能耗91具有对应的节点和时刻。
[0233]
步骤s40、根据各所述第一属性信息、第二属性信息以及能耗边界矩阵对各所述驾驶策略进行剪枝,得到所述目标路线对应的目标驾驶策略。
[0234]
其中,被剪枝的驾驶策略不再作为候选的目标驾驶策略。可选地,本公开实施例中的剪枝过程可以通过脉冲传递算法基于各驾驶曲线实现,核心思想为各驾驶曲线对应的节点沿路径进行递归探索直至延伸至终点,期间将不符合要求的驾驶策略将被剪枝舍弃。也就是说,根据各节点距离目标路线的起点距离由近到远的顺序,依次遍历各驾驶策略中的各节点,以对各节点对应的驾驶策略进行剪枝。
[0235]
在一个可能的实现方式中,根据各节点对应的第一属性信息、各路径对应的第二属性信息、各通行点对应的第三属性信息以及能耗边界矩阵对有向无环图中的各驾驶策略进行剪枝,得到目标路线对应的目标驾驶策略。
[0236]
在一个可能的实现方式中,对各节点对应驾驶策略的剪枝顺序根据各节点的第一位置属性确定。也就是说,对于一个驾驶策略,根据其中各节点距离目标路径的开始位置距离依次确定各节点对应的驾驶策略,并对各驾驶策略进行剪枝。
[0237]
图10示出根据本公开实施例的确定目标驾驶策略过程的流程图。如图10所示,本公开实施例确定目标驾驶策略的过程还可以包括以下步骤:
[0238]
步骤s41、根据对应的第一属性信息和各所述第三属性信息确定各所述节点对应的时间约束条件。
[0239]
在一个可能的实现方式中,各节点对应的时间约束条件用于在时间维度上约束各节点对应的驾驶策略,以在时间维度上对各驾驶策略进行剪枝。可选地,各节点的时间约束条件可以根据对应的通行点确定。
[0240]
在一个可能的实现方式中,可从任一节点开始,依次从节点集中获取至少一个节点作为第二目标节点。或者根据预定的顺序,即由各驾驶策略中距离目标路线最近的节点开始向后依次确定第二目标节点。以根据第二目标节点的第二目标位置属性确定对应的通行点,并根据对应通行点的驾驶时间窗确定时间约束条件,以根据对应的时间约束条件对各第二目标节点对应的驾驶策略进行剪枝。
[0241]
在一个可能的实现方式中,确定第二目标节点对应通行点的过程与确定第一目标节点对应通行点的过程类似,在此不再赘述。进一步地,在第二目标节点仅存在一个对应的通行点,即存在与第二目标位置属性相同的第二位置属性时,确定对应通行点的驾驶时间窗作为节点对应的约束时间窗。在第二目标节点存在两个对应的通行点,即不存在与第二目标位置属性相同的第二位置属性时,确定沿驾驶方向在第二目标节点后方的在后相邻通行点,以确定在后相邻通行点对应驾驶时间窗的结束时刻作为约束时刻。
[0242]
例如,当第二目标节点对应一个通行点,且通行点的驾驶时间窗为[10:00,10:10]
时,确定目标约束条件为约束时间窗[10:00,10:10]。当第二目标节点对应两个通行点,且在后相邻通行点的驾驶时间窗为[10:00,10:10]时,确定目标约束条件为约束时刻10:10。
[0243]
步骤s42、根据各所述节点对应在先路径的第二属性信息和时间约束条件执行第一剪枝策略。
[0244]
在一个可能的实现方式中,第一剪枝策略基于时间对各驾驶策略进行剪枝,以去除不满足时间约束的驾驶策略。在节点集中确定第二目标节点后,还依次对第二目标节点对应的驾驶策略执行第一剪枝策略,以对各驾驶策略进行剪枝。在通过第一剪枝策略完成当前第二目标节点对应的驾驶策略的剪枝后,再重新确定新的第二目标节点,直到节点集中全部节点对应的驾驶策略均通过第一剪枝策略完成剪枝。
[0245]
在一个可能的实现方式中,对各第二目标节点对应驾驶策略进行剪枝的过程为先确定各第二目标节点基于各驾驶策略确定的到达时刻,再进一步对比各驾驶策略对应到达时刻和第二目标节点的时间约束条件,在对应到达时刻满足第二目标节点的时间约束条件时保留对应的驾驶策略,在对应到达时刻不满足第二目标节点的时间约束条件时对对应的驾驶策略进行剪枝。根据以上时间约束条件的示例性设置方式,通过第一剪枝策略,可去除无法满足节点相应的通行节点的驾驶时间窗要求的驾驶策略。
[0246]
在一个可能的实现方式中,到达时刻为车辆通过对应驾驶策略到达所述第二目标节点位置的时刻,通过第二目标节点在各驾驶策略中对应的多个在先路径确定。可选地,可以通过直接计算出发时刻与驾驶策略中各在先路径对应时间属性的和得到到达时刻。
[0247]
在一个可能的实现方式中,在第二目标节点的时间约束条件为约束时间窗时,判断各驾驶策略对应的到达时刻是否在约束时间窗内,是则确定对应的驾驶策略满足时间约束条件,否则确定对应的驾驶策略不满足时间约束条件。在第二目标节点的时间约束条件为约束时刻时,判断各驾驶策略对应的到达时刻是否小于约束时刻,是则确定对应的驾驶策略满足时间约束条件,否则确定对应的驾驶策略不满足时间约束条件。
[0248]
图11示出根据本公开实施例的执行第一剪枝策略过程的示意图。如图11所示,对于各节点,执行第一剪枝策略的过程具体可以包括如下步骤:
[0249]
步骤110、在节点集中确定至少一个第二目标节点。
[0250]
步骤111、判断是否存在与第二目标位置属性相同的第二位置属性。
[0251]
步骤112、存在即确定第二目标节点对应的约束时间窗。
[0252]
步骤113、不存在即确定第二目标节点对应的约束时刻。
[0253]
步骤114、确定第二目标节点对应的各驾驶策略的到达时刻。
[0254]
步骤115、在第二目标节点对应的时间约束条件为约束时间窗时,判断各驾驶策略对应的到达时刻是否在约束时间窗内。
[0255]
步骤116、到达时刻在约束时间窗内则保留对应的驾驶策略。
[0256]
步骤117、在第二目标节点对应的时间约束条件为约束时刻时,判断各驾驶策略对应的到达时刻是否小于约束时刻。
[0257]
步骤118、到达时刻小于约束时刻则保留对应的驾驶策略。
[0258]
步骤119、到达时刻不在约束时间窗内或不小于约束时刻则对驾驶策略进行剪枝。
[0259]
步骤s43、根据各所述节点对应在先路径的第二属性信息以及能耗边界矩阵执行第二剪枝策略。第二剪枝策略可在执行完成第一剪枝策略的基础上执行,或者第一剪枝策
略可以在执行完成第二剪枝策略的基础上执行。
[0260]
在一个可能的实现方式中,第二剪枝策略基于能耗对各驾驶策略进行剪枝,以去除不满足能耗约束的驾驶策略。可选地,该能耗约束可以设定为一个初始值为正无穷、且可以被动态更新的驾驶能耗,以通过对比各驾驶策略对应能耗和驾驶能耗大小的方式执行第二剪枝策略。
[0261]
在一个可能的实现方式中,第二剪枝策略的执行方式为先确定初始值为正无穷的驾驶能耗,再依次从节点集中确定至少一个节点作为第三目标节点,以确定第三目标节点对应各驾驶策略的预估能耗,并通过对比各驾驶策略的预估能耗与驾驶能耗的大小进行剪枝。可选地,第三目标节点的确定顺序可以为由各驾驶策略中距目标路线起点位置最近的节点开始依次向后确定。其中,当驾驶策略对应的预估能耗不小于驾驶能耗,即对驾驶策略进行剪枝,当驾驶策略对应的预估能耗小于驾驶能耗时,即保留对应的驾驶策略,并将该预估能耗更新为新的驾驶能耗。
[0262]
在一个可能的实现方式中,第三目标节点对应各驾驶策略的预估能耗可以根据第三目标节点对应的第一属性信息、对应在先路径的第二属性信息和能耗边界矩阵确定。即可先根据第三目标节点对应各驾驶策略中的在先路径的时间属性确定到达时刻,以及根据各驾驶策略中的在先路径的能量属性确定在先能耗,再根据到达时刻在能耗边界矩阵中确定同时对应于到达时刻和第三目标节点的目标最低能耗。通过计算各驾驶策略对应的在先能耗与目标最低能耗的和确定对应的预估能耗。其中,在先能耗为车辆通过对应驾驶策略驾驶到第三目标节点位置的能量消耗。
[0263]
在一个可能的实现方式中,在根据到达时刻在能耗边界矩阵中确定目标最低能耗时,先在能耗边界矩阵中确定与第三目标节点对应的多个最低能耗,再根据各最低能耗对应时刻与到达时刻的关系在其中确定目标最低能耗。其中,当各最低能耗对应的时刻中存在与到达时刻相同的时刻时,确定该时刻对应的最低能耗为目标最低能耗。当各最低能耗对应的时刻中不存在与到达时刻相同的时刻时,在各最低能耗对应的时刻中确定在到达时刻之前且与到达时刻相邻的时刻,以将该相邻时刻对应的最低能耗作为目标最低能耗。
[0264]
图12示出根据本公开实施例的执行第二剪枝策略过程的示意图。如图12所示,对于各节点,执行第二剪枝策略的过程具体可以包括如下步骤:
[0265]
步骤120、确定初始值为正无穷的驾驶能耗。
[0266]
步骤121、在节点集中确定至少一个第三目标节点。
[0267]
步骤122、确定第三目标节点对应的各驾驶策略的预估能耗。
[0268]
步骤123、判断预估能耗是否小于驾驶能耗。
[0269]
步骤124、在对应预估能耗不小于驾驶能耗时对驾驶策略进行剪枝。即可将预估能耗不小于驾驶能耗的驾驶策略排除。然后返回步骤121。
[0270]
步骤125、在对应预估能耗小于驾驶能耗时保留驾驶策略,并将预估能耗更新为新的驾驶能耗,同时,将对应驾驶能耗为更新前驾驶能耗的驾驶策略剪枝。然后返回步骤121。
[0271]
步骤s44、在遍历节点集中所有节点后,执行用于回滚纠错的第三剪枝策略。
[0272]
在一个可能的实现方式中,第三剪枝策略用于对执行第一剪枝策略和第二剪枝策略剪枝后的节点进行回滚纠错,以避免由于位置在先的节点对应的驾驶策略发生错误剪枝导致后续剪枝效果不理想。
[0273]
图13示出根据本公开实施例的执行第三剪枝策略过程的流程图。如图13所示,步骤s44中,对各节点执行第三剪枝策略的过程可以包括以下步骤:
[0274]
步骤s441、响应于两个节点之间存在至少两种连接方式,确定其中通过一个路径连接的连接方式为目标连接方式,确定其他通过多个路径连接的连接方式为代替连接方式。
[0275]
在一种可能的实现方式中,在对一个节点对应驾驶策略执行第一剪枝策略和第二剪枝策略后,确定当前节点与通过第一剪枝策略和第二剪枝策略剪枝后对应驾驶策略中的前一个节点之间是否存在多种连接方式,在存在多种连接方式时确定各连接方式包括路径对应的第二属性信息,以根据各连接方式中路径对应的第二属性信息进行回滚剪枝。
[0276]
在一种可能的实现方式中,确定当前节点与对应驾驶策略中前一个节点是否存在多种连接方式的过程可以为,先确定通过第一剪枝策略和第二剪枝策略剪枝后得到的驾驶策略,并获取该驾驶策略中位置处于当前节点之前且相邻的在先相邻节点,并将当前节点与在先相邻节点的连接方式作为目标连接方式。再确定当前节点已经被剪枝过的驾驶策略中是否存在由该在先相邻节点经过多个路径后连接至当前节点的连接方式,并将通过多个路径连接当前节点和在先相邻节点的连接方式作为代替连接方式。进一步地,确定各连接方式中路径对应的第二属性信息。
[0277]
图14示出根据本公开实施例的节点连接方式的示意图。如图14所示,节点ni和节点n
i+2
之间存在两种连接方式。其中一种为由节点ni开始经由路径(i,i+2)到达节点n
i+2
的目标连接方式140。另一种为由节点ni开始经由路径(i,i+1)先到达节点n
i+1
,再由节点n
i+1
开始经由路径(i+1,i+2)到达节点n
i+2
的代替连接方式141。
[0278]
步骤s442、根据包括的路径对应的第二属性信息确定各所述连接方式的驾驶成本,所述驾驶成本包括能量消耗和时间消耗。
[0279]
在一种可能的实现方式中,对于各连接方式,根据其包括的至少一个路径对应的第二属性信息计算驾驶成本。其中,驾驶成本中包括能量消耗和时间消耗,能量消耗根据各路径的能量属性确定,时间消耗根据各路径的时间属性确定。
[0280]
步骤s443、响应于存在时间消耗和能量消耗均小于所述目标连接方式的代替连接方式,对包括所述代替连接方式的驾驶策略进行回滚。
[0281]
在一种可能的实现方式中,根据各连接方式对应的驾驶成本对对应的驾驶策略进行剪枝。可选地,该剪枝过程可以以目标连接方式的驾驶成本作为约束条件。也就是说,在不存在时间消耗和能量消耗均小于目标连接方式的代替连接方式时,不对各代替连接方式的驾驶策略回滚。在存在时间消耗和能量消耗均小于目标连接方式的代替连接方式时,将包括该代替连接方式的驾驶策略回滚,即以代替连接方式对应的驾驶策略替换目标连接方式对应的驾驶策略,并将包括目标连接方式的驾驶策略进行剪枝。
[0282]
步骤s45、确定通过第一剪枝策略、第二剪枝策略和第三剪枝策略剪枝后得到的驾驶策略为所述目标路线对应的目标驾驶策略。
[0283]
在一种可能的实现方式中,在按照在同一驾驶策略中从起点到终点的位置顺序依次对各节点对应的驾驶策略执行第一剪枝策略、第二剪枝策略和第三剪枝策略剪枝后,得到时间、能量均为最优的驾驶策略,将该驾驶策略作为目标路线对应的目标驾驶策略。
[0284]
本公开实施例的驾驶策略确定方法通过目标路线中通行点的属性和有向无环图
中节点和路径的属性对各驾驶策略进行剪枝,实现了精准的确定最优驾驶策略,简化了计算过程,满足了计算过程的实时性,提高了最终确定驾驶策略的准确程度。
[0285]
图15示出根据本公开实施例的驾驶策略确定装置的示意图。如图15所示,本公开实施例的驾驶策略确定装置包括:
[0286]
有向图确定模块150,用于确定目标路线对应的有向无环图,所述有向无环图中包括多个驾驶策略,各所述驾驶策略包括多个通过路径连接的节点,各所述节点具有对应的第一属性信息,各所述路径具有对应的第二属性信息;
[0287]
通行点确定模块151,用于确定所述目标路线对应的多个通行点,各所述通行点具有对应的第三属性信息;
[0288]
矩阵确定模块152,用于根据各所述第一属性信息、第二属性信息和第三属性信息确定能耗边界矩阵,所述能耗边界矩阵中包括各所述节点对应的至少一个最低能耗;
[0289]
剪枝模块153,用于根据各所述第一属性信息、第二属性信息以及能耗边界矩阵对所述有向无环图中包括的多种驾驶策略进行剪枝,得到所述目标路线对应的目标驾驶策略。
[0290]
在一种可能的实现方式中,所述第一属性信息中包括对应节点的第一位置属性和速度属性,所述第二属性信息中包括对应路径的时间属性和能量属性,所述第三属性信息中包括对应通行点的第二位置属性和驾驶时间窗,所述第一位置属性用于表征对应节点所在的位置,所述速度属性用于表征车辆在对应节点所在位置时的速度,所述时间属性用于表征车辆在对应路径消耗的时长,所述能量属性用于表征车辆在对应路径消耗的能量,所述第二位置属性用于表征对应通行点的位置,所述驾驶时间窗用于表征规定车辆经过对应通行点的时间区间。
[0291]
在一种可能的实现方式中,所述有向图确定模块包括:
[0292]
曲线绘制子模块,用于确定目标路线对应的多个驾驶曲线,所述驾驶曲线用于表征车辆驾驶过程中位置和速度的变化情况;
[0293]
有向图确定子模块,用于根据各所述驾驶曲线确定所述有向无环图。
[0294]
在一种可能的实现方式中,所述曲线绘制子模块包括:
[0295]
驾驶模块确定单元,用于确定多个驾驶模式;
[0296]
曲线绘制单元,用于根据各所述驾驶模式、目标路线的地理坡度和速度限制、车辆的驾驶性能、预设的曲线绘制规则和速度阶梯生成多个驾驶曲线。
[0297]
在一种可能的实现方式中,所述驾驶模式包括最大牵引模式、牵引巡航模式、惰行模式、制动巡航模式以及最大制动模式中的至少一个,所述最大牵引模式为以车辆的最大动力加速行驶的驾驶模式,所述牵引巡航模式为通过加速保证车辆在上坡道路匀速行驶的驾驶模式,所述惰行模式为车辆在具有大于0的初始速度时,通过自身惯性空挡滑行的驾驶模式,所述制动巡航模式为通过施加制动力保证车辆在下坡道路匀速行驶的驾驶模式,所述最大制动模式为通过施加最大制动力使车辆减速行驶的驾驶模式。
[0298]
在一种可能的实现方式中,所述有向图确定子模块包括:
[0299]
节点集确定单元,用于将各所述驾驶曲线中驾驶模式发生变化的位置作为节点确定节点集;
[0300]
路径创建单元,用于在同一个驾驶曲线中相邻的节点之间创建路径;
[0301]
有向图确定单元,用于根据所述节点集和其中各所述节点对应的路径确定有向无环图。
[0302]
在一种可能的实现方式中,所述矩阵确定模块包括:
[0303]
对应关系确定子模块,用于根据对应的第一属性信息和各所述第三属性信息确定各所述节点对应的通行点;
[0304]
在先路径确定子模块,用于确定各所述节点对应驾驶策略中的至少一个在后路径,所述在后路径为对应驾驶策略中由当前节点开始直接或间接连接至其他节点的路径;
[0305]
最低能耗确定子模块,用于根据各所述节点对应在后路径的第二属性信息、对应通行点的第三属性信息和预设的步长确定至少一个最低能耗,各所述最低能耗具有对应的时刻;
[0306]
矩阵确定子模块,用于确定包括各所述最低能耗的能耗边界矩阵。
[0307]
在一种可能的实现方式中,所述对应关系确定子模块包括:
[0308]
第一节点确定单元,用于确定第一目标节点,所述第一目标节点对应的第一位置属性为第一目标位置属性;
[0309]
第一对应关系确定单元,用于响应于存在与所述第一目标位置属性相同的第二位置属性,确定所述第二位置属性对应的通行点与所述第一目标节点对应。
[0310]
在一种可能的实现方式中,所述对应关系确定子模块还包括:
[0311]
相邻属性确定单元,用于响应于不存在与所述第一目标位置属性相同的第二位置属性,确定与所述第一目标位置属性相邻的两个第二位置属性为相邻位置属性;
[0312]
第二对应关系确定单元,用于确定所述相邻位置属性对应的通行点与所述第一目标节点对应。
[0313]
在一种可能的实现方式中,所述最低能耗确定子模块包括:
[0314]
时间窗确定单元,用于根据各所述节点对应通行点的驾驶时间窗确定通行时间窗;
[0315]
时刻序列确定单元,用于根据预设的步长和各所述通行时间窗确定各所述节点对应的时刻序列,所述时刻序列中包括多个时刻;
[0316]
最低能耗确定单元,用于确定各所述节点在对应时刻序列中各所述时刻的最低能耗,所述最低能耗根据对应的各所述驾驶策略中在后路径的第二属性信息确定,用于表征在对应时刻起由对应节点位置驾驶至所述目标路线终点位置需要消耗的最低能耗。
[0317]
在一种可能的实现方式中,所述时间窗确定单元包括:
[0318]
第一时间窗确定子单元,用于响应于所述节点对应一个通行点,确定对应通行点的驾驶时间窗为所述节点的通行时间窗;
[0319]
第二时间窗确定子单元,用于响应于所述节点对应两个通行点,根据沿驾驶方向位置在先相邻通行点驾驶时间窗的开始时刻和在后相邻通行点的结束时刻确定通行时间窗。
[0320]
在一种可能的实现方式中,所述剪枝模块包括:
[0321]
约束条件确定子模块,用于根据对应的第一属性信息和各所述第三属性信息确定各所述节点对应的时间约束条件;
[0322]
第一剪枝子模块,用于根据各所述节点对应在先路径的第二属性信息和时间约束
条件执行第一剪枝策略,所述在先路径对应驾驶策略中由其他节点开始直接或间接连接至当前节点的路径;
[0323]
第二剪枝子模块,用于根据各所述节点对应在先路径的第二属性信息以及能耗边界矩阵执行第二剪枝策略;
[0324]
第三剪枝子模块,用于执行用于回滚纠错的第三剪枝策略;
[0325]
目标策略确定子模块,用于确定通过第一剪枝策略、第二剪枝策略和第三剪枝策略剪枝后得到的驾驶策略为所述目标路线对应的目标驾驶策略。
[0326]
在一种可能的实现方式中,所述约束条件确定子模块包括:
[0327]
第二节点确定单元,用于确定第二目标节点,所述第二目标节点对应的第一位置属性为第二目标位置属性;
[0328]
第一条件确定单元,用于响应于存在与所述第二目标位置属性相同的第二位置属性,确定所述第二位置属性对应的通行点的驾驶时间窗作为对应的约束时间窗。
[0329]
在一种可能的实现方式中,所述约束条件确定子模块还包括:
[0330]
相邻通行点确定单元,用于响应于不存在与所述第二目标位置属性相同的第二位置属性,确定沿驾驶方向在所述第二目标节点后方的在后相邻通行点;
[0331]
第二条件确定单元,用于确定所述第二目标节点的在后相邻通行点对应驾驶时间窗的结束时刻作为对应的约束时刻。
[0332]
在一种可能的实现方式中,所述第一剪枝子模块包括:
[0333]
到达时刻确定单元,用于根据所述第二目标节点对应各所述驾驶策略中在先路径的时间属性确定到达时刻,所述到达时刻为车辆通过对应驾驶策略到达所述第二目标节点位置的时刻;
[0334]
第一条件判断单元,用于响应于所述第二目标节点对应的时间约束条件为约束时间窗,确定各所述驾驶策略的到达时刻和对应约束时间窗的关系;
[0335]
第一剪枝单元响应于对应的到达时刻不在所述约束时间窗内,对所述驾驶策略进行剪枝。
[0336]
在一种可能的实现方式中,所述第一剪枝子模块还包括:
[0337]
第二条件判断单元,用于响应于所述第二目标节点对应的时间约束条件为约束时刻,确定各所述驾驶策略的到达时刻和对应约束时刻的关系;
[0338]
第二剪枝单元,用于响应于对应的到达时刻不小于所述约束时刻,对包括所述在先路径的驾驶策略进行剪枝。
[0339]
在一种可能的实现方式中,所述第二剪枝子模块包括:
[0340]
驾驶能耗确定单元,用于确定初始值为正无穷的驾驶能耗;
[0341]
第三节点确定单元,用于将各所述节点依次作为第三目标节点,执行以下步骤;
[0342]
预估能耗确定单元,用于根据所述第三目标节点对应的第一属性信息、对应在先路径的第二属性信息和所述能耗边界矩阵确定第三目标节点对应各所述驾驶策略的预估能耗;
[0343]
第三剪枝单元,用于响应于对应的预估能耗不小于所述驾驶能耗,对所述驾驶策略进行剪枝;
[0344]
驾驶能耗更新单元,用于响应于对应的预估能耗小于所述驾驶能耗,将所述预估
能耗更新为新的驾驶能耗。
[0345]
在一种可能的实现方式中,所述预估能耗确定单元包括:
[0346]
到达时刻确定子单元,用于根据所述第三目标节点对应驾驶策略中各所述在先路径的时间属性确定到达时刻;
[0347]
最低能耗确定子单元,用于在所述能耗边界矩阵中确定对应于所述到达时刻和所述第三目标节点的目标最低能耗;
[0348]
在先能耗确定子单元,用于根据所述第三目标节点对应驾驶策略中各所述在先路径的能量属性确定在先能耗,所述在先能耗用于表征通过对应驾驶策略到达所述第三目标节点的能量消耗;
[0349]
预估能耗确定子单元,用于根据所述目标最低能耗和对应在先能耗的和确定各所述驾驶策略的预估能耗。
[0350]
在一种可能的实现方式中,所述第三剪枝模块包括:
[0351]
连接方式确定子模块,用于响应于两个节点之间存在至少两种连接方式,确定其中通过一个路径连接的连接方式为目标连接方式,确定其他通过多个路径连接的连接方式为代替连接方式;
[0352]
成本确定子模块,用于根据包括的路径对应的第二属性信息确定各所述连接方式的驾驶成本,所述驾驶成本包括能量消耗和时间消耗;
[0353]
回滚剪枝子模块,用于响应于存在时间消耗和能量消耗均小于所述目标连接方式的代替连接方式,对包括所述代替连接方式的驾驶策略进行回滚。
[0354]
本公开实施例的驾驶策略确定装置通过目标路线中通行点的属性和有向无环图中节点和路径的属性对各驾驶策略进行剪枝,实现了精准的确定最优驾驶策略,简化了计算过程,满足了计算过程的实时性,提高了最终确定驾驶策略的准确程度。
[0355]
图16是根据示例性实施例示出的一种电子设备的框图。例如,装置1600可以是移动电话,计算机,数字广播终端,消息收发设备,游戏控制台,平板设备,医疗设备,健身设备,个人数字助理等。
[0356]
参照图16,装置1600可以包括以下一个或多个组件:处理组件1602,存储器1604,电源组件1606,多媒体组件1608,音频组件1610,输入/输出(i/o)的接口1612,传感器组件1614,以及通信组件1616。
[0357]
处理组件1602通常控制装置1600的整体操作,诸如与显示,电话呼叫,数据通信,相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件1602可以包括一个或多个处理器1620来执行指令,以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外,处理组件1602可以包括一个或多个模块,便于处理组件1602和其他组件之间的交互。例如,处理组件1602可以包括多媒体模块,以方便多媒体组件1608和处理组件1602之间的交互。
[0358]
存储器1604被配置为存储各种类型的数据以支持在装置1600的操作。这些数据的示例包括用于在装置1600上操作的任何应用程序或方法的指令,联系人数据,电话簿数据,消息,图片,视频等。存储器1604可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(sram),电可擦除可编程只读存储器(eeprom),可擦除可编程只读存储器(eprom),可编程只读存储器(prom),只读存储器(rom),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
[0359]
电源组件1606为装置1600的各种组件提供电力。电源组件1606可以包括电源管理系统,一个或多个电源,及其他与为装置1600生成、管理和分配电力相关联的组件。
[0360]
多媒体组件1608包括在所述装置1600和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中,屏幕可以包括液晶显示器(lcd)和触摸面板(tp)。如果屏幕包括触摸面板,屏幕可以被实现为触摸屏,以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界,而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中,多媒体组件1608包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置1600处于操作模式,如拍摄模式或视频模式时,前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
[0361]
音频组件1610被配置为输出和/或输入音频信号。例如,音频组件1610包括一个麦克风(mic),当装置1600处于操作模式,如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时,麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器1604或经由通信组件1616发送。在一些实施例中,音频组件1610还包括一个扬声器,用于输出音频信号。
[0362]
i/o接口1612为处理组件1602和外围接口模块之间提供接口,上述外围接口模块可以是键盘,点击轮,按钮等。这些按钮可包括但不限于:主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
[0363]
传感器组件1614包括一个或多个传感器,用于为装置1600提供各个方面的状态评估。例如,传感器组件1614可以检测到装置1600的打开/关闭状态,组件的相对定位,例如所述组件为装置1600的显示器和小键盘,传感器组件1614还可以检测装置1600或装置1600一个组件的位置改变,用户与装置1600接触的存在或不存在,装置1600方位或加速/减速和装置1600的温度变化。传感器组件1614可以包括接近传感器,被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件1614还可以包括光传感器,如cmos或ccd图像传感器,用于在成像应用中使用。在一些实施例中,该传感器组件1614还可以包括加速度传感器,陀螺仪传感器,磁传感器,压力传感器或温度传感器。
[0364]
通信组件1616被配置为便于装置1600和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置1600可以接入基于通信标准的无线网络,如wifi,2g或3g,或它们的组合。在一个示例性实施例中,通信组件1616经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中,所述通信组件1616还包括近场通信(nfc)模块,以促进短程通信。例如,在nfc模块可基于射频识别(rfid)技术,红外数据协会(irda)技术,超宽带(uwb)技术,蓝牙(bt)技术和其他技术来实现。
[0365]
在示例性实施例中,装置1600可以被一个或多个应用专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现,用于执行上述方法。
[0366]
在示例性实施例中,还提供了一种非易失性计算机可读存储介质,例如包括计算机程序指令的存储器1604,上述计算机程序指令可由装置1600的处理器1620执行以完成上述方法。
[0367]
图17是根据示例性实施例示出的一种电子设备的框图。例如,装置1700可以被提供为一服务器。参照图17,装置1700包括处理组件1722,其进一步包括一个或多个处理器,
以及由存储器1732所代表的存储器资源,用于存储可由处理组件1722的执行的指令,例如应用程序。存储器1732中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外,处理组件1722被配置为执行指令,以执行上述方法。
[0368]
装置1700还可以包括一个电源组件1726被配置为执行装置1700的电源管理,一个有线或无线网络接口1750被配置为将装置1700连接到网络,和一个输入输出(i/o)接口1758。装置1700可以操作基于存储在存储器1732的操作系统,例如windows servertm,mac os xtm,unixtm,linuxtm,freebsdtm或类似。
[0369]
在示例性实施例中,还提供了一种非易失性计算机可读存储介质,例如包括计算机程序指令的存储器1732,上述计算机程序指令可由装置1700的处理组件1722执行以完成上述方法。
[0370]
本公开可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质,其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。
[0371]
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、静态随机存取存储器(sram)、便携式压缩盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能盘(dvd)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身,诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如,通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
[0372]
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备,或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令,并转发该计算机可读程序指令,以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
[0373]
用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(isa)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码,所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如smalltalk、c++等,以及常规的过程式编程语言—诸如“c”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中,通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路,例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(fpga)或可编程逻辑阵列(pla),该电子电路可以执行计算机可读程序指令,从而实现本公开的各个方
面。
[0374]
这里参照根据本公开实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解,流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合,都可以由计算机可读程序指令实现。
[0375]
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器,从而生产出一种机器,使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时,产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中,这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作,从而,存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品,其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
[0376]
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上,使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤,以产生计算机实现的过程,从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
[0377]
附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分,所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0378]
以上已经描述了本公开的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进,或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

技术特征:
1.一种驾驶策略确定方法,其特征在于,所述方法包括:确定目标路线对应的有向无环图,所述有向无环图中包括多个驾驶策略,各所述驾驶策略用于表征车辆在所述目标路线的驾驶方式,包括多个通过路径连接的节点,各所述节点具有对应的第一属性信息,各所述路径具有对应的第二属性信息;确定所述目标路线对应的多个通行点,各所述通行点具有对应的第三属性信息,所述通行点用于表示目标路线中在指定时间区间内应到达的指定位置;根据各所述第一属性信息、第二属性信息和第三属性信息确定能耗边界矩阵,所述能耗边界矩阵中包括各所述节点对应的至少一个最低能耗,各所述最低能耗用于表征由对应节点位置驾驶至所述目标路线终点位置需要消耗的最低能耗;根据各所述第一属性信息、第二属性信息以及能耗边界矩阵对各所述驾驶策略进行剪枝,得到所述目标路线对应的目标驾驶策略。2.根据权利要求所述的方法,其特征在于,所述第一属性信息中包括对应节点的第一位置属性和速度属性,所述第二属性信息中包括对应路径的时间属性和能量属性,所述第三属性信息中包括对应通行点的第二位置属性和驾驶时间窗,所述第一位置属性用于表征对应节点所在的位置,所述速度属性用于表征车辆在对应节点所在位置时的速度,所述时间属性用于表征车辆在对应路径消耗的时长,所述能量属性用于表征车辆在对应路径消耗的能量,所述第二位置属性用于表征对应通行点的位置,所述驾驶时间窗用于表征规定车辆经过对应通行点的时间区间。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定目标路线对应的有向无环图包括:确定目标路线对应的多个驾驶曲线,所述驾驶曲线用于表征车辆驾驶过程中位置和速度的变化情况;根据各所述驾驶曲线确定所述有向无环图。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述确定目标路线对应的多个驾驶曲线包括:确定多个驾驶模式;根据各所述驾驶模式、目标路线的地理坡度和速度限制、车辆的驾驶性能、预设的曲线绘制规则和速度阶梯生成多个驾驶曲线。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述驾驶模式包括最大牵引模式、牵引巡航模式、惰行模式、制动巡航模式以及最大制动模式中的至少一个,所述最大牵引模式为以车辆的最大动力加速行驶的驾驶模式,所述牵引巡航模式为通过加速保证车辆在上坡道路匀速行驶的驾驶模式,所述惰行模式为车辆在具有大于0的初始速度时,通过自身惯性空挡滑行的驾驶模式,所述制动巡航模式为通过施加制动力保证车辆在下坡道路匀速行驶的驾驶模式,所述最大制动模式为通过施加最大制动力使车辆减速行驶的驾驶模式。6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据各所述驾驶曲线确定所述有向无环图包括:将各所述驾驶曲线中驾驶模式发生变化的位置作为节点确定节点集;在同一个驾驶曲线中相邻的节点之间创建路径;根据所述节点集和其中各所述节点对应的路径确定有向无环图。
7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据各所述第一属性信息、第二属性信息和第三属性信息确定能耗边界矩阵包括:根据对应的第一属性信息和各所述第三属性信息确定各所述节点对应的通行点;确定各所述节点对应驾驶策略中的至少一个在后路径,所述在后路径为对应驾驶策略中由当前节点开始直接或间接连接至其他节点的路径;根据各所述节点对应在后路径的第二属性信息、对应通行点的第三属性信息和预设的步长确定至少一个最低能耗,各所述最低能耗具有对应的时刻;确定包括各所述最低能耗的能耗边界矩阵。8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据对应的第一属性信息和各所述第三属性信息确定各所述节点对应的通行点包括:确定第一目标节点,所述第一目标节点对应的第一位置属性为第一目标位置属性;响应于存在与所述第一目标位置属性相同的第二位置属性,确定所述第二位置属性对应的通行点与所述第一目标节点对应。9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述根据对应的第一属性信息和各所述第三属性信息确定各所述节点对应的通行点还包括:响应于不存在与所述第一目标位置属性相同的第二位置属性,确定与所述第一目标位置属性相邻的两个第二位置属性为相邻位置属性;确定所述相邻位置属性对应的通行点与所述第一目标节点对应。10.根据权利要求7-9任一项所述的方法,其特征在于,所述根据各所述节点对应在后路径的第二属性信息、对应通行点的第三属性信息和预设的步长确定至少一个最低能耗包括:根据各所述节点对应通行点的驾驶时间窗确定通行时间窗;根据预设的步长和各所述通行时间窗确定各所述节点对应的时刻序列,所述时刻序列中包括多个时刻;确定各所述节点在对应时刻序列中各所述时刻的最低能耗,所述最低能耗根据对应的各所述驾驶策略中在后路径的第二属性信息确定,用于表征在对应时刻起由对应节点位置驾驶至所述目标路线终点位置需要消耗的最低能耗。11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述根据各所述节点对应通行点的驾驶时间窗确定通行时间窗包括:响应于所述节点对应一个通行点,确定对应通行点的驾驶时间窗为所述节点的通行时间窗;响应于所述节点对应两个通行点,根据沿驾驶方向位置在先相邻通行点驾驶时间窗的开始时刻和在后相邻通行点的结束时刻确定通行时间窗。12.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据各所述第一属性信息、第二属性信息以及能耗边界矩阵对所述有向无环图中包括的多种驾驶策略进行剪枝包括:根据对应的第一属性信息和各所述第三属性信息确定各所述节点对应的时间约束条件;根据各所述节点对应在先路径的第二属性信息和时间约束条件执行第一剪枝策略,所述在先路径对应驾驶策略中由其他节点开始直接或间接连接至当前节点的路径;
根据各所述节点对应在先路径的第二属性信息以及能耗边界矩阵执行第二剪枝策略;执行用于回滚纠错的第三剪枝策略;确定通过第一剪枝策略、第二剪枝策略和第三剪枝策略剪枝后得到的驾驶策略为所述目标路线对应的目标驾驶策略。13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述根据对应的第一属性信息和各所述第三属性信息确定各所述节点对应的时间约束条件包括:确定第二目标节点,所述第二目标节点对应的第一位置属性为第二目标位置属性;响应于存在与所述第二目标位置属性相同的第二位置属性,确定所述第二位置属性对应的通行点的驾驶时间窗作为对应的约束时间窗。14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述根据对应的第一属性信息和各所述第三属性信息确定各所述节点对应的时间约束条件还包括:响应于不存在与所述第二目标位置属性相同的第二位置属性,确定沿驾驶方向在所述第二目标节点后方的在后相邻通行点;确定所述第二目标节点的在后相邻通行点对应驾驶时间窗的结束时刻作为对应的约束时刻。15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述根据各所述节点对应在先路径的第二属性信息和时间约束条件执行第一剪枝策略包括:根据所述第二目标节点对应各所述驾驶策略中在先路径的时间属性确定到达时刻,所述到达时刻为车辆通过对应驾驶策略到达所述第二目标节点位置的时刻;响应于所述第二目标节点对应的时间约束条件为约束时间窗,确定各所述驾驶策略的到达时刻和对应约束时间窗的关系;响应于对应的到达时刻不在所述约束时间窗内,对所述驾驶策略进行剪枝。16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述根据各所述节点对应在先路径的第二属性信息和时间约束条件执行第一剪枝策略还包括:响应于所述第二目标节点对应的时间约束条件为约束时刻,确定各所述驾驶策略的到达时刻和对应约束时刻的关系;响应于对应的到达时刻不小于所述约束时刻,对包括所述在先路径的驾驶策略进行剪枝。17.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述根据各所述节点对应在先路径的第二属性信息以及能耗边界矩阵执行第二剪枝策略包括:确定初始值为正无穷的驾驶能耗;将各所述节点依次作为第三目标节点,执行以下步骤;根据所述第三目标节点对应的第一属性信息、对应在先路径的第二属性信息和所述能耗边界矩阵确定第三目标节点对应各所述驾驶策略的预估能耗;响应于对应的预估能耗不小于所述驾驶能耗,对所述驾驶策略进行剪枝;响应于对应的预估能耗小于所述驾驶能耗,将所述预估能耗更新为新的驾驶能耗。18.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述根据各所述第三目标节点对应的第一属性信息、对应在先路径的第二属性信息和所述能耗边界矩阵确定第三目标节点对应各所述驾驶策略的预估能耗包括:
根据所述第三目标节点对应驾驶策略中各所述在先路径的时间属性确定到达时刻;在所述能耗边界矩阵中确定对应于所述到达时刻和所述第三目标节点的目标最低能耗;根据所述第三目标节点对应驾驶策略中各所述在先路径的能量属性确定在先能耗,所述在先能耗用于表征通过对应驾驶策略到达所述第三目标节点的能量消耗;根据所述目标最低能耗和对应在先能耗的和确定各所述驾驶策略的预估能耗。19.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述执行用于回滚纠错的第三剪枝策略包括:响应于两个节点之间存在至少两种连接方式,确定其中通过一个路径连接的连接方式为目标连接方式,确定其他通过多个路径连接的连接方式为代替连接方式;根据包括的路径对应的第二属性信息确定各所述连接方式的驾驶成本,所述驾驶成本包括能量消耗和时间消耗;响应于存在时间消耗和能量消耗均小于所述目标连接方式的代替连接方式,对包括所述代替连接方式的驾驶策略进行回滚。20.一种驾驶策略确定装置,其特征在于,所述装置包括:有向图确定模块,用于确定目标路线对应的有向无环图,所述有向无环图中包括多个驾驶策略,各所述驾驶策略包括多个通过路径连接的节点,各所述节点具有对应的第一属性信息,各所述路径具有对应的第二属性信息;通行点确定模块,用于确定所述目标路线对应的多个通行点,各所述通行点具有对应的第三属性信息;矩阵确定模块,用于根据各所述第一属性信息、第二属性信息和第三属性信息确定能耗边界矩阵,所述能耗边界矩阵中包括各所述节点对应的至少一个最低能耗;剪枝模块,用于根据各所述第一属性信息、第二属性信息以及能耗边界矩阵对所述有向无环图中包括的多种驾驶策略进行剪枝,得到所述目标路线对应的目标驾驶策略。21.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器;用于存储处理器可执行指令的存储器;其中,所述处理器通过调用所述可执行指令实现如权利要求1至19中任意一项所述的方法。22.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,其特征在于,所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至19中任意一项所述的方法。

技术总结
本公开涉及一种驾驶策略确定方法、装置、电子设备和存储介质,通过确定包括目标路线对应多个驾驶策略的有向无环图,以及目标路线中的多个通行点,根据各驾驶策略中节点的第一属性信息、连接节点路径的第二属性信息和通行点的第三属性信息确定能耗边界矩阵,并进一步根据各节点的第一属性信息、各路径的第二属性信息以及能耗边界矩阵对各驾驶策略进行剪枝,得到目标路线对应的目标驾驶策略。本公开实施例通过目标路线中通行点的属性和有向无环图中节点和路径的属性对各驾驶策略进行剪枝,实现了精确最优驾驶策略的求解,简化了计算过程,满足了计算过程的实时性,提高了最终驾驶策略的精确程度。的精确程度。的精确程度。


技术研发人员:叶昊 周昊 刘保明 杜杰伟 董炜 吉吟东
受保护的技术使用者:国家高速列车青岛技术创新中心
技术研发日:2021.07.29
技术公布日:2023/2/2
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