本发明涉及自动驾驶,具体是一种车辆轨迹编辑方法、装置及终端设备。
背景技术:
1、在无人车运行的过程中,周围运动车辆的相对速度、相对距离等因素极大地影响无人车的自主行车安全。对于环境中的静态车辆和其他静止类障碍物,无人车可采用绕行或远离等方法进行决策;对于运动的车辆,人类驾驶员可利用过去的经验和驾驶员的手势交流等交互行为识别它们未来的行为,但对于无人车而言,最为便捷的方式是通过观测历史轨迹位置预测其周围车辆的未来行驶轨迹来提高其行驶安全性和流畅性。
2、由此,轨迹预测的准确率和合理性对于无人车的安全行驶尤为重要,因此需要通过已知的车辆历史轨迹对轨迹预测模型进行大量的训练。目前,对轨迹预测模型进行训练的过程都是收集大量的车辆历史轨迹后,直接应用于轨迹预测模型的训练中。但这些车辆历史轨迹常建立于某一个统一的坐标系统之上,受定位跳变、定位偏移和imu漂移等多重因素影响,个别车辆历史轨迹会发生连续性不好、轨迹之间出现折断等问题,进而导致轨迹预测模型训练效率低、精度差的问题,其预测结果无法良好的反映车辆的自然行为。
技术实现思路
1、针对上述现有技术中的不足,本发明提供一种车辆轨迹编辑方法、装置及终端设备,通过对车辆历史轨迹进行一定的编辑处理使之合乎实际驾驶情况,保证训练出来的轨迹预测模型合乎交规和自然行驶规则,提升轨迹预测模型对车辆轨迹的准确率和合理性,能够更好地反映车辆的自然行为。
2、为实现上述目的,本发明提供一种车辆轨迹编辑方法,包括如下步骤:
3、获取当前待编辑的原始轨迹信息;
4、对所述原始轨迹信息进行时间连续性判断与空间位置偏移度判断;
5、当且仅当所述原始轨迹信息同时通过所述时间连续性判断与空间位置偏移度判断,则对所述原始轨迹信息进行轨迹编辑,否则结束所述原始轨迹信息的编辑。
6、在其中一个实施例,所述时间连续性判断的过程为:
7、步骤101,建立误差点集合与普通轨迹点集合,将所述原始轨迹信息中的第一个轨迹点加入所述普通轨迹点集合,并令所述原始轨迹信息中轨迹点的数量为imax,迭代参数i=2;
8、步骤102,计算轨迹点时间差δt=ti-tback,其中,ti为所述原始轨迹信息中第i个轨迹点的时间戳,tback为所述普通轨迹点集合中最后一个轨迹点时间戳;
9、步骤103,判断轨迹点时间差δt>0是否成立:
10、若是,将所述原始轨迹信息中的第i个轨迹点作为所述普通轨迹点集合中的最后一个轨迹点加入所述普通轨迹点集合,并令i=i+1后进行步骤104;
11、否则,将所述原始轨迹信息中的第i个轨迹点加入所述误差点集合,并令i=i+1后进行步骤104;
12、步骤104,判断i>imax是否成立:
13、若是,则进行步骤105;
14、否则,返回步骤102;
15、步骤105,判断所述误差点集合中轨迹点数量相较于所述原始轨迹信息的占比是否小于第一阈值:
16、若是,判定所述原始轨迹信息通过所述时间连续性判断,并将所述误差点集合中的轨迹点从所述原始轨迹信息中剔除后,对所述原始轨迹信息进行所述空间位置偏移度判断;
17、否则,判定所述原始轨迹信息未通过所述时间连续性判断,并直接结束所述原始轨迹信息的编辑。
18、在其中一个实施例,所述空间位置偏移度判断的过程为:
19、步骤201,剔除所述原始轨迹信息中明显异常的轨迹点;
20、步骤202,在剔除所述原始轨迹信息中明显异常的轨迹点后,将所述原始轨迹信息中的轨迹点均转换至frenet坐标系;
21、步骤203,在frenet坐标系下,计算所述原始轨迹信息中的每一轨迹点到道路中心线的距离di,判断所述原始轨迹信息中满足|di|<dmax这一条件的轨迹点数量是否大于第二阈值,其中,dmax为第三阈值:
22、若是,判定所述原始轨迹信息通过所述空间位置偏移度判断,并对所述原始轨迹信息进行轨迹编辑;
23、否则,判定所述原始轨迹信息未通过所述空间位置偏移度判断,并结束所述原始轨迹信息的编辑。
24、在其中一个实施例,所述剔除所述原始轨迹信息中明显异常的轨迹点包括:
25、剔除所述原始轨迹信息不在道路上的轨迹点;
26、对于所述原始轨迹信息中坐标相同的多个轨迹点,保留其中一个;
27、对于所述原始轨迹信息中任意相邻两轨迹点间的平均速度,并剔除平均速度大于车辆最大速度的相邻两轨迹点。
28、在其中一个实施例,对所述原始轨迹信息进行轨迹编辑,包括:
29、步骤301,获取经过所述时间连续性判断与所述空间位置偏移度判断后的原始轨迹信息,并将其定义为待编辑轨迹信息;
30、步骤302,判断所述待编辑轨迹信息是否存在空间位置偏移度超过第三阈值的轨迹点:
31、若是,对所述待编辑轨迹信息中空间位置偏移度超过第三阈值的轨迹点进行校正,得到第一轨迹信息并进行步骤303;
32、否则,直接将所述待编辑轨迹信息作为第一轨迹信息后进行步骤303;
33、步骤303,判断所述第一轨迹信息中任意相邻的两轨迹点之间是否缺失轨迹点:
34、若是,对所述第一轨迹信息中缺失的轨迹点进行补齐,得到第二轨迹信息并进行步骤304;
35、否则,直接将所述第一轨迹信息作为第二轨迹信息后进行步骤304;
36、步骤304,判断所述第二轨迹信息的轨迹时长是否达到指定时长:
37、若是,将所述第二轨迹信息作为所述原始轨迹信息的编辑结果并输出;
38、否则,对所述第二轨迹信息进行外推直至所述第二轨迹信息的轨迹时长达到指定时长后,将所述第二轨迹信息作为所述原始轨迹信息的编辑结果并输出。
39、在其中一个实施例,步骤302中,对所述待编辑轨迹信息中空间位置偏移度超过第三阈值的轨迹点进行校正的过程,包括:
40、将所述待编辑轨迹信息中的所有轨迹点均转换至frenet坐标系;
41、在frenet坐标系下,对所述待编辑轨迹信息中空间位置偏移度未超过第三阈值的轨迹点进行曲线拟合,得到轨迹拟合曲线y=ax3+bx2+cx+d,其中,a、b、c、d为拟合系数;
42、对于所述待编辑轨迹信息中每一空间位置偏移度超过第三阈值的轨迹点,将其坐标的x值代入所述轨迹拟合曲线,更新对应轨迹点在frenet坐标系下的y值,再将轨迹点在frenet坐标系下的坐标转换为经纬度坐标,即完成校正。
43、在其中一个实施例,步骤303中,对所述第一轨迹信息中缺失的轨迹点进行补齐的过程为:
44、将所述第一轨迹信息中需进行轨迹点补齐的相邻两轨迹点分别定义为轨迹点a、轨迹点b;
45、以轨迹点a为起点、轨迹点b为终点进行线性插值,得到轨迹点a与轨迹点b间的第一组待补齐轨迹点预测值;
46、以轨迹点b为起点、轨迹点a为终点进行线性插值,得到轨迹点a与轨迹点b间的第二组待补齐轨迹点预测值;
47、以时间差越小,分配的权重值越高为原则,对轨迹点a与轨迹点b间的第一组待补齐轨迹点预测值与第二组待补齐轨迹点预测值进行加权平均,并将加权平均的结果作为轨迹点a与轨迹点b间轨迹点的补齐结果;
48、遍历所述第一轨迹信息中所有需进行轨迹点补齐的相邻两轨迹点,即完成所述第一轨迹信息中缺失的轨迹点补齐。
49、在其中一个实施例,步骤304中,对所述第二轨迹信息进行外推的过程为:
50、以所述第二轨迹信息中最后一个轨迹点为起点,以起点的加速度为外推轨迹点的加速度,依次递推所述第二轨迹信息的外推轨迹点,直至第二轨迹信息的轨迹时长达到指定时长。
51、为实现上述目的,本发明还提供一种车辆轨迹编辑装置,采用上述的车辆轨迹编辑方法进行车辆轨迹编辑,所述车辆轨迹编辑装置包括:
52、数据获取模块,用于当前待编辑的原始轨迹信息;
53、时间连续性判断模块,用于对所述原始轨迹信息进行时间连续性判断;
54、空间位置偏移度判断模块,用于对所述原始轨迹信息进行空间位置偏移度判断;
55、车辆轨迹编辑模块,用于对所述原始轨迹信息进行轨迹编辑。
56、为实现上述目的,本发明还提供一种终端设备,所述终端设备为计算机、无人车、无人机、无人驾驶设备或移动机器人,所述终端设备上设有:
57、存储器,用于存储程序;
58、处理器,用于执行所述存储器存储的所述程序,当所述程序被执行时,所述处理器用于执行如上述的方法的部分或全部步骤。
59、与现有技术相比,本发明具有如下有益技术效果:
60、1、本发明在对车辆历史轨迹进行编辑之前,先对车辆历史轨迹的时间连续性与空间位置偏移度进行合理性判断,当原始轨迹信息同时通过时间连续性判断与空间位置偏移度判断后才对原始轨迹信息进行后续的轨迹编辑,进而有效地剔除连续性不好、轨迹之间出现折断等问题的合理性低的车辆历史轨迹;
61、2、本发明对于通过合理性判断的车辆历史轨迹,在轨迹编辑过程中从轨迹校正、补齐与外推等多个角度对轨迹信息进行编辑,使得用于轨迹预测模型训练的轨迹信息更加合乎实际驾驶情况,保证训练出来的轨迹预测模型合乎交规和自然行驶规则,提升轨迹预测模型对车辆轨迹的准确率和合理性,能够更好地反映车辆的自然行为。
1.一种车辆轨迹编辑方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的车辆轨迹编辑方法,其特征在于,所述时间连续性判断的过程为:
3.根据权利要求2所述的车辆轨迹编辑方法,其特征在于,所述空间位置偏移度判断的过程为:
4.根据权利要求3所述的车辆轨迹编辑方法,其特征在于,所述剔除所述原始轨迹信息中明显异常的轨迹点包括:
5.根据权利要求1至4任一项所述的车辆轨迹编辑方法,其特征在于,对所述原始轨迹信息进行轨迹编辑,包括:
6.根据权利要求5所述的车辆轨迹编辑方法,其特征在于,步骤302中,对所述待编辑轨迹信息中空间位置偏移度超过第三阈值的轨迹点进行校正的过程,包括:
7.根据权利要求5所述的车辆轨迹编辑方法,其特征在于,步骤303中,对所述第一轨迹信息中缺失的轨迹点进行补齐的过程为:
8.根据权利要求5所述的车辆轨迹编辑方法,其特征在于,步骤304中,对所述第二轨迹信息进行外推的过程为:
9.一种车辆轨迹编辑装置,其特征在于,采用权利要求1至8任一项所述的车辆轨迹编辑方法进行车辆轨迹编辑,所述车辆轨迹编辑装置包括:
10.一种终端设备,其特征在于,所述终端设备为计算机、无人车、无人机、无人驾驶设备或移动机器人,所述终端设备上设有:
