Eine ausführliche Analyse der Spurwechselstrategie von Apollo und ihrer praktischen Anwendung

1. Einführung

1.1. Die Funktion des Spurwechsels

Einfach ausgedrückt besteht die Funktion des Spurwechsels darin, eine der Referenzlinien auszuwählen, die von den nachfolgenden Planungsmodulen verwendet werden sollen.

Es ist zu beachten, dass der von Apollo als Open-Source-Code bereitgestellte Spurwechselcode stark reduziert wurde, sodass nur noch ein einfaches Framework übrig bleibt. Viele Funktionen wie aktiver Spurwechsel, passiver Spurwechsel (aufgrund von Hindernissen), relativ vollständige Zustandsmaschine, Spurwechselfenster und Lückenauswahl usw. fehlen. Dieser technische Artikel zeigt nur Inhalte zum bestehenden Framework. Was den Inhalt anderer Spurwechselfunktionen betrifft, freuen Sie sich bitte auf die folgenden Artikel Die Zustandsmaschine:

Die IN_CHANGE_LANE umfasst hier sowohl die Spurwechsel-Ausführung als auch die Spurwechsel-Vorbereitungsphase. Unter normalen Umständen sollte Apollo die Methode des Wechselns der Referenzlinie und dann der Ausführung der Spurwechselaktion verwenden wird auch die Methode übernehmen, bei der zuerst der Spurwechsel ausgeführt wird. Die Aktion besteht in der Methode zum Wechseln der Referenzlinie (der Vorteil besteht darin, dass der seitliche Abstand des eigenen Fahrzeugs am Rahmen beim Wechseln der Referenzlinie nahe bei 0 liegt). .

Der aktuelle Code spiegelt nicht wider, wann der Spurwechsel fehlschlägt. Es besteht auch Grund zu der Annahme, dass dies auf das Löschen des entsprechenden Codes zurückzuführen ist.

Der vollständige Spurwechselstatus sollte mindestens Folgendes umfassen: Spurwechselvorbereitung, Spur Änderungsausführung, Spurwechselwartung, Spurwechselstornierung, Spurwechselabschluss und andere Status.

2. Code-Analyse

• 2.1. Relevanter Codepfad: Module/Planung/Aufgaben/Entscheider/Spurwechsel-Entscheider /http://lane_change_decider.cc

1. Verarbeitungreference_line_info ist eine leere Ausnahme.reference_line_info为空的异常情况.
2. 如果配置了强制换道reckless_change_lane为true, 则直接更新 Reference Line.
3. 获取上一帧的换道状态prev_status, 刚进入程序时, 可能prev_status没有状态信息(!prev_status->has_status()), 此时直接认为处于换道完成状态.
4. 如果reference_line_info的数量为 1(即has_change_lane为false), 说明自车处在巡迹状态, 自车当前所在的车道拥有唯一的车道线, 周围没有可变车道, 所以直接更新换道状态即可.
5. 切换换道的状态机

• 上一帧处在换道状态ChangeLaneStatus::IN_CHANGE_LANE: 如果上一帧自车所在的 Lane 和这一帧所在的 Lane 相同, 说明自车还在往目标车道上走. 反之如果上一帧自车所在的 Lane 和这一帧所在的 Lane 不同, 说明自车已经在目标车道上了, 切换已经完成.
• 上一帧处在换道失败状态ChangeLaneStatus::CHANGE_LANE_FAILED: 如果换道失败, 则冻结状态一段时间, 然后切换到正在换道状态, 为下一次换道做准备.
• 上一帧处在换道完成状态ChangeLaneStatus::CHANGE_LANE_FINISHED: 换道成功后同样冻结一段时间, 然后切换到正在换道状态, 为下一次换道做准备. 这里冻结时间是为了避免频繁换道.

2.2. 安全检查

IsClearToChangeLane

Wenn erzwungener Spurwechsel konfiguriert istreckless_change_lane ist true, dann aktualisieren Sie direkt die Referenzzeile Status ändernprev_status, wenn Sie das Programm zum ersten Mal aufrufen, ist es möglicherweise prev_status hat keine Statusinformationen (!prev_status->has_status()), zu diesem Zeitpunkt ist es direkt Es wird davon ausgegangen, dass der Spurwechsel abgeschlossen ist. indent: 0px; display: inline- Die Anzahl der Blöcke;">reference_line_info ist 1 (d. h. has_change_lane ist false), was darauf hinweist, dass sich das Fahrzeug im Patrouillenzustand befindet, und Die Fahrspur, auf der sich das Fahrzeug gerade befindet, hat die einzige Fahrspurlinie, es gibt keine variablen Fahrspuren, also aktualisieren Sie einfach den Spurwechselstatus-Automaten.

Der vorherige Frame war in SpurwechselstatusChangeLaneStatus::IN_CHANGE_LANE: Wenn oben: Wenn die Spur, auf der sich das Fahrzeug in einem Frame befindet, mit der Spur übereinstimmt, auf der es sich in diesem Frame befindet, bedeutet dies, dass das Fahrzeug immer noch in Richtung fährt Wenn sich die Spur, auf der sich das Fahrzeug im vorherigen Frame befindet, von der Spur unterscheidet, auf der sich das Fahrzeug in diesem Frame befindet, bedeutet dies, dass sich das Fahrzeug bereits auf der Zielspur bewegt hat wurde abgeschlossen.
2. Der vorherige Frame befand sich im Zustand „Spurwechselfehler“ChangeLaneStatus::CHANGE_LANE_FAILED: Wenn der Spurwechsel fehlschlägt, wird der Status für einen bestimmten Zeitraum eingefroren und dann in den Spurwechselstatus gewechselt . Bereiten Sie sich auf den nächsten Spurwechsel vor.

Der vorherige Frame befindet sich im Status „Spurwechsel abgeschlossen“ChangeLaneStatus::CHANGE_LANE_FINISHED: Nachdem der Spurwechsel erfolgreich war, wird er für eine gewisse Zeit eingefroren und dann gewechselt Bereiten Sie sich auf den Spurwechsel vor, um häufige Spurwechsel zu vermeiden p>IsClearToChangeLane bestimmt, ob der Spurwechsel sicher ist.

🎜Diese Sicherheitsbeurteilungsmethode berücksichtigt keine virtuellen Hindernisse (Virtual Obstacles) und statischen Hindernisse (Static Obstacles).🎜🎜Berechnen Sie die Projektion dynamischer Hindernisse auf die Referenzlinie. Die geometrische Bedeutung der Projektion ist in der folgenden Abbildung dargestellt: 🎜 🎜🎜🎜🎜

1. Wenn Ihr Auto die Spur wechseltIsChangeLanePath, verwenden Sie die oben berechnete Projektionsbeziehung, um außerhalb der Spur der Zielreferenzlinie zu ignorieren Hindernisse.IsChangeLanePath, 利用上面计算的投影关系来忽略目标参考线的车道之外的障碍物.
2. 判断障碍物的行驶方向是否和自车相同same_direction. 根据障碍物与自车的行驶方向的关系和速度关系分别计算前向安全距离和后向安全距离.
3. 如果自车和障碍物之间的距离大于上面计算的安全距离, 则认为可以安全换道的. HysteresisFilter是一种 Open Close 逻辑, 目的是增加安全判断结果的稳定性(上一帧判断结果认为是安全的, 那么这一帧就更倾向于给出是安全的判断, 反之亦然).

2.3. 更新 Reference Line

需要重写的内容是：LaneChangeDecider::PrioritizeChangeLane

1. 输入:<span> </span>is_prioritize_change_lane. 如果is_prioritize_change_lane为true, 则找自车要切换的目标参考线. 反之如果is_prioritize_change_lane为false, 则找自车当前位置所在的 Lane 所在的参考线.
2. reference_line_info->splice(reference_line_info->begin(),*reference_line_info, iter);将步骤 1 找到的iter所指向的参考线放在链表的最前面. 由于 Planning 后续模块使用的都是reference_line_info().front(), 所以链表的最前面就表示当帧就是使用的参考线. splice的使用详细说明见C++ 基础.
3. 输出: ReferenceLineInfo
Bestimmen Sie, ob sich das Hindernis in die gleiche Richtung wie das Fahrzeug bewegtsame_direction. Berechnen Sie separat entsprechend der Beziehung zwischen dem Hindernis und der Fahrtrichtung und Geschwindigkeit Sicherheitsabstand nach vorne und Sicherheitsabstand nach hinten.

Wenn der Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Hindernis größer als der oben berechnete Sicherheitsabstand ist, gilt dies als sicher ändern. Taoist. HysteresisFilter ist eine Art Open-Close-Logik, deren Zweck darin besteht, die Stabilität des Sicherheitsbeurteilungsergebnisses zu erhöhen (das Beurteilungsergebnis des vorherigen Frames gilt dann als sicher). Dieser Rahmen ist eher geneigt, ein sicheres Urteil abzugeben, und umgekehrt).

2.3. Referenzlinie aktualisieren

Der Inhalt, der neu geschrieben werden muss, ist: LaneChangeDecider ::PrioritizeChangeLane

🎜🎜Eingabe:<span> </span>is_prioritize_change_lane. Ifis_prioritize_change_lane ist true, dann die zu wechselnde Zielreferenzzeile . Ansonsten, wenn is_prioritize_lane ist false, dann finden Sie die Referenzlinie der Spur, auf der sich die aktuelle Position des Autos befindet.🎜🎜reference_line_info->begin(), *reference_line_info, iter) ;Ändern Sie den iterDie Referenzzeile, auf die verwiesen wird, wird am Anfang der verknüpften Liste platziert. Da die Planung nachfolgender Module verwendet, wird reference_line_info().front() , also der Anfang der verknüpften Liste. Dies bedeutet, dass der Rahmen die verwendete Referenzlinie ist. splice Detaillierte Anweisungen finden Sie unter C++-Grundlagen.🎜🎜Ausgabe: > ReferenceLineInfo verknüpfte Liste. 🎜🎜🎜🎜🎜🎜Originallink: https://mp.weixin.qq.com/s/IQkBV8iadaU4Qy70F3Xs3Q🎜

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonEine ausführliche Analyse der Spurwechselstrategie von Apollo und ihrer praktischen Anwendung. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!