本公開涉及路徑規(guī)劃領(lǐng)域，特別是涉及一種規(guī)避運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的路徑規(guī)劃方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、一般的路徑規(guī)劃問(wèn)題的求解方案，主要是根據(jù)能耗、路程時(shí)間等性能指標(biāo)，保證在存在障礙物的環(huán)境下，規(guī)劃出條從初始位置到目標(biāo)位置的最優(yōu)路徑。

2、在規(guī)避運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的路徑規(guī)劃問(wèn)題中，由于要規(guī)避的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)是運(yùn)動(dòng)的，使得要規(guī)避的目標(biāo)位置是不確定的，進(jìn)而無(wú)法利用路徑規(guī)劃算法直接求取規(guī)避運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的路徑。

3、因此，需要一種能夠規(guī)避運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的路徑規(guī)劃方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開要解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是，如何規(guī)避運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。

2、根據(jù)本公開的第一個(gè)方面，提供了一種規(guī)避運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的路徑規(guī)劃方法，包括：若第二運(yùn)動(dòng)物體的第二運(yùn)動(dòng)路徑與第一運(yùn)動(dòng)物體的第一運(yùn)動(dòng)路徑存在沖突，則識(shí)別沖突類型；若沖突類型為交叉相遇，則判斷通過(guò)降低所述第二運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)速度是否能夠規(guī)避沖突；若通過(guò)降低所述第二運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)速度不能規(guī)避沖突，則通過(guò)重新規(guī)劃所述第二運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)避沖突；若沖突類型為對(duì)遇或追越，則通過(guò)重新規(guī)劃所述第二運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)避沖突。

3、可選地，判斷通過(guò)降低所述第二運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)速度是否能夠規(guī)避沖突，包括：若在將所述第二運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)速度降低到第一閾值時(shí)，仍不能規(guī)避沖突，則判定不能通過(guò)降低所述第二運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)速度規(guī)避沖突。

4、可選地，通過(guò)重新規(guī)劃所述第二運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)避沖突，包括：迭代執(zhí)行如下步驟，直至得到能夠規(guī)避沖突的第二運(yùn)動(dòng)路徑；基于第一繞路幅度，利用路徑規(guī)劃算法重新規(guī)劃所述第二運(yùn)動(dòng)路徑；檢測(cè)重新規(guī)劃后的第二運(yùn)動(dòng)路徑是否能夠規(guī)避沖突；若重新規(guī)劃后的第二運(yùn)動(dòng)路徑不能規(guī)避沖突，則調(diào)高所述第一繞路幅度。

5、可選地，所述第二運(yùn)動(dòng)路徑用于表征所述第二運(yùn)動(dòng)物體從起始位置到終點(diǎn)位置的運(yùn)動(dòng)路徑；所述基于第一繞路幅度，利用路徑規(guī)劃算法重新規(guī)劃所述第二運(yùn)動(dòng)路徑，包括：基于第一繞路幅度設(shè)定中間位置，所述起始位置與所述中間位置的連線與所述起始位置與沖突位置的連線之間的夾角與所述第一繞路幅度正相關(guān)；利用路徑規(guī)劃算法確定所述第二運(yùn)動(dòng)物體由所述起始位置到所述中間位置的第三運(yùn)動(dòng)路徑，以及所述第二運(yùn)動(dòng)物體由所述中間位置到所述終點(diǎn)位置的第四運(yùn)動(dòng)路徑，所述第三運(yùn)動(dòng)路徑與所述第四運(yùn)動(dòng)路徑組成重新規(guī)劃后的第二運(yùn)動(dòng)路徑。

6、可選地，該方法還包括：基于所述第二運(yùn)動(dòng)物體的轉(zhuǎn)向能力設(shè)定最短直線行駛距離和/或轉(zhuǎn)向限制角度，所述最短直線行駛距離用于表征所述第二運(yùn)動(dòng)物體為實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向而需最短行駛的直線距離，所述轉(zhuǎn)向限制角度用于表征所述第二運(yùn)動(dòng)物體為實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向需要符合的角度限制條件；基于所述最短直線行駛距離和/或所述轉(zhuǎn)向限制角度，優(yōu)化所述路徑規(guī)劃算法，其中，基于第一繞路幅度，利用路徑規(guī)劃算法重新規(guī)劃所述第二運(yùn)動(dòng)路徑，包括：基于第一繞路幅度，利用優(yōu)化后的路徑規(guī)劃算法重新規(guī)劃所述第二運(yùn)動(dòng)路徑。

7、可選地，所述路徑規(guī)劃算法為單源最短路徑算法，優(yōu)化后的單源最短路徑算法被配置為，在基于第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)之間的距離計(jì)算由初始位置到達(dá)所述第二節(jié)點(diǎn)的最短路徑長(zhǎng)度時(shí)，忽略與所述第二節(jié)點(diǎn)之間的距離小于所述最短直線行駛距離或者進(jìn)入方向不符合所述轉(zhuǎn)向限制角度的第一節(jié)點(diǎn)。

8、可選地優(yōu)化后的單源最短路徑算法被配置為，基于如下公式計(jì)算由初始位置到達(dá)所述第二節(jié)點(diǎn)的最短路徑長(zhǎng)度，

9、

10、其中，i為第二節(jié)點(diǎn)，j為第一節(jié)點(diǎn)，dist[i][dir]表示由初始位置到達(dá)第二節(jié)點(diǎn)i且進(jìn)入方向?yàn)閐ir時(shí)的最短路徑長(zhǎng)度，dirk表示第一節(jié)點(diǎn)j的進(jìn)入方向，dist[j][dirk]表示由初始位置到達(dá)第一節(jié)點(diǎn)j且進(jìn)入方向?yàn)閐irk時(shí)的最短路徑長(zhǎng)度，edge[j][i]表示第二節(jié)點(diǎn)i與第一節(jié)點(diǎn)j之間的距離，r表示鈍角限制度數(shù)，d表示最短直線行駛距離。length(edge[j][i])表示第二節(jié)點(diǎn)i與第一節(jié)點(diǎn)j之間的距離長(zhǎng)度。

11、可選地，該方法還包括：遍歷所述第二運(yùn)動(dòng)路徑中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，判斷該節(jié)點(diǎn)是否符合約束條件，若符合約束條件，則將該節(jié)點(diǎn)從所述第二運(yùn)動(dòng)路徑中刪除，并將所述第二運(yùn)動(dòng)路徑中該節(jié)點(diǎn)的前一個(gè)節(jié)點(diǎn)與該節(jié)點(diǎn)的后一個(gè)節(jié)點(diǎn)相連，其中，所述約束條件包括：所述第二運(yùn)動(dòng)路徑中該節(jié)點(diǎn)的前一個(gè)節(jié)點(diǎn)與該節(jié)點(diǎn)的后一個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離大于或等于所述最短直線行駛距離；和/或所述第二運(yùn)動(dòng)物體由該節(jié)點(diǎn)的前一個(gè)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到該節(jié)點(diǎn)的后一個(gè)節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)向角度符合所述轉(zhuǎn)向限制角度。

12、可選地，該方法還包括：將所述第二運(yùn)動(dòng)物體在各個(gè)節(jié)點(diǎn)的進(jìn)入方向映射為預(yù)先設(shè)定的多個(gè)方向中一個(gè)方向。

13、可選地，在利用路徑規(guī)劃算法重新規(guī)劃所述第二運(yùn)動(dòng)路徑之前，該方法還包括：對(duì)禁止運(yùn)動(dòng)區(qū)域進(jìn)行放大處理；基于放大后的禁止運(yùn)動(dòng)區(qū)域確定安全運(yùn)動(dòng)區(qū)域。

14、根據(jù)本公開的第二個(gè)方面，還提供了一種規(guī)避運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的路徑規(guī)劃方法，包括：若第二運(yùn)動(dòng)物體的第二運(yùn)動(dòng)路徑與多個(gè)第一運(yùn)動(dòng)物體的第一運(yùn)動(dòng)路徑存在沖突，則按照沖突的先后順序，迭代調(diào)用上文第一個(gè)方面所描述的方法，直至得到能夠規(guī)避所有沖突的第二運(yùn)動(dòng)路徑。

15、可選地，在迭代調(diào)用上文第一個(gè)方面所描述的方法，得到能夠規(guī)避所有沖突的第二運(yùn)動(dòng)路徑的過(guò)程中，若在前的沖突是基于第一繞路幅度利用路徑規(guī)劃算法重新規(guī)劃所述第二運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)避的，且在規(guī)避在后的沖突時(shí)需要通過(guò)重新規(guī)劃所述第二運(yùn)動(dòng)路徑進(jìn)行規(guī)避，則調(diào)高所述第一繞路幅度，基于調(diào)高后的第一繞路幅度利用路徑規(guī)劃算法重新規(guī)劃所述第二運(yùn)動(dòng)路徑以規(guī)避在后的沖突。

16、可選地，基于調(diào)高后的第一繞路幅度利用路徑規(guī)劃算法重新規(guī)劃所述第二運(yùn)動(dòng)路徑以規(guī)避在后的沖突，包括：基于調(diào)高后的第一繞路幅度，更改中間位置，所述中間位置是基于調(diào)高前的第一繞路幅度確定的，所述起始位置與所述中間位置的連線與所述起始位置與沖突位置的連線之間的夾角與所述第一繞路幅度正相關(guān)；利用路徑規(guī)劃算法確定所述第二運(yùn)動(dòng)物體由所述起始位置到更改后的中間位置的第三運(yùn)動(dòng)路徑，以及所述第二運(yùn)動(dòng)物體由更改后的中間位置到所述終點(diǎn)位置的第四運(yùn)動(dòng)路徑，所述第三運(yùn)動(dòng)路徑與所述第四運(yùn)動(dòng)路徑組成重新規(guī)劃后的第二運(yùn)動(dòng)路徑。

17、根據(jù)本公開的第三個(gè)方面，還提供了一種規(guī)避運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的路徑規(guī)劃裝置，包括：識(shí)別模塊，用于若第二運(yùn)動(dòng)物體的第二運(yùn)動(dòng)路徑與第一運(yùn)動(dòng)物體的第一運(yùn)動(dòng)路徑存在沖突，則識(shí)別沖突類型；第一規(guī)避模塊，用于若沖突類型為交叉相遇，則判斷通過(guò)降低所述第二運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)速度是否能夠規(guī)避沖突；第二規(guī)避模塊，用于若所述第一規(guī)避模塊若通過(guò)降低所述第二運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)速度不能規(guī)避沖突，則通過(guò)重新規(guī)劃所述第二運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)避沖突，所述第二規(guī)避模塊還用于若沖突類型為對(duì)遇或追越，則通過(guò)重新規(guī)劃所述第二運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)避沖突。

18、可選地，若在將所述第二運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)速度降低到第一閾值時(shí)，仍不能規(guī)避沖突，則所述第一規(guī)避模塊判定不能通過(guò)降低所述第二運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)速度規(guī)避沖突。

19、可選地，所述第二規(guī)避模塊包括路徑規(guī)劃模塊、檢測(cè)模塊以及繞路幅度調(diào)整模塊，所述路徑規(guī)劃模塊、所述檢測(cè)模塊以及所述繞路幅度調(diào)整模塊迭代執(zhí)行如下操作，直至得到能夠規(guī)避沖突的第二運(yùn)動(dòng)路徑；所述路徑規(guī)劃模塊基于第一繞路幅度，利用路徑規(guī)劃算法重新規(guī)劃所述第二運(yùn)動(dòng)路徑；所述檢測(cè)模塊檢測(cè)重新規(guī)劃后的第二運(yùn)動(dòng)路徑是否能夠規(guī)避沖突；所述繞路幅度調(diào)整模塊用于若重新規(guī)劃后的第二運(yùn)動(dòng)路徑不能規(guī)避沖突，則調(diào)高所述第一繞路幅度。

20、可選地，所述第二運(yùn)動(dòng)路徑用于表征所述第二運(yùn)動(dòng)物體從起始位置到終點(diǎn)位置的運(yùn)動(dòng)路徑；所述路徑規(guī)劃模塊基于第一繞路幅度設(shè)定中間位置，所述起始位置與所述中間位置的連線與所述起始位置與沖突位置的連線之間的夾角與所述第一繞路幅度正相關(guān)；所述路徑規(guī)劃模塊利用路徑規(guī)劃算法確定所述第二運(yùn)動(dòng)物體由所述起始位置到所述中間位置的第三運(yùn)動(dòng)路徑，以及所述第二運(yùn)動(dòng)物體由所述中間位置到所述終點(diǎn)位置的第四運(yùn)動(dòng)路徑，所述第三運(yùn)動(dòng)路徑與所述第四運(yùn)動(dòng)路徑組成重新規(guī)劃后的第二運(yùn)動(dòng)路徑。

21、可選地，該裝置還包括：設(shè)定模塊，用于基于所述第二運(yùn)動(dòng)物體的轉(zhuǎn)向能力設(shè)定最短直線行駛距離和/或轉(zhuǎn)向限制角度，所述最短直線行駛距離用于表征所述第二運(yùn)動(dòng)物體為實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向而需最短行駛的直線距離，所述轉(zhuǎn)向限制角度用于表征所述第二運(yùn)動(dòng)物體為實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向需要符合的角度限制條件；優(yōu)化模塊，用于基于所述最短直線行駛距離和/或所述轉(zhuǎn)向限制角度，優(yōu)化所述路徑規(guī)劃算法，其中，所述路徑規(guī)劃模塊基于第一繞路幅度，利用優(yōu)化后的路徑規(guī)劃算法重新規(guī)劃所述第二運(yùn)動(dòng)路徑。

22、可選地，所述路徑規(guī)劃算法為單源最短路徑算法，優(yōu)化后的單源最短路徑算法被配置為，在基于第一節(jié)點(diǎn)與第二節(jié)點(diǎn)之間的距離計(jì)算由初始位置到達(dá)所述第二節(jié)點(diǎn)的最短路徑長(zhǎng)度時(shí)，忽略與所述第二節(jié)點(diǎn)之間的距離小于所述最短直線行駛距離或者進(jìn)入方向不符合所述轉(zhuǎn)向限制角度的第一節(jié)點(diǎn)。

23、可選地，優(yōu)化后的單源最短路徑算法被配置為，基于如下公式計(jì)算由初始位置到達(dá)所述第二節(jié)點(diǎn)的最短路徑長(zhǎng)度，

24、

25、其中，i為第二節(jié)點(diǎn)，j為第一節(jié)點(diǎn)，dist[i][dir]表示由初始位置到達(dá)第二節(jié)點(diǎn)i且進(jìn)入方向?yàn)閐ir時(shí)的最短路徑長(zhǎng)度，dirk表示第一節(jié)點(diǎn)j的進(jìn)入方向，dist[j][dirk]表示由初始位置到達(dá)第一節(jié)點(diǎn)j且進(jìn)入方向?yàn)閐irk時(shí)的最短路徑長(zhǎng)度，edge[j][i]表示第二節(jié)點(diǎn)i與第一節(jié)點(diǎn)j之間的距離，r表示鈍角限制度數(shù)，d表示最短直線行駛距離。length(edge[j][i])表示第二節(jié)點(diǎn)i與第一節(jié)點(diǎn)j之間的距離長(zhǎng)度。

26、可選地，該裝置還包括：平滑處理模塊，用于遍歷所述第二運(yùn)動(dòng)路徑中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，判斷該節(jié)點(diǎn)是否符合約束條件，若符合約束條件，則將該節(jié)點(diǎn)從所述第二運(yùn)動(dòng)路徑中刪除，并將所述第二運(yùn)動(dòng)路徑中該節(jié)點(diǎn)的前一個(gè)節(jié)點(diǎn)與該節(jié)點(diǎn)的后一個(gè)節(jié)點(diǎn)相連，其中，所述約束條件包括：所述第二運(yùn)動(dòng)路徑中該節(jié)點(diǎn)的前一個(gè)節(jié)點(diǎn)與該節(jié)點(diǎn)的后一個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離大于或等于所述最短直線行駛距離；和/或所述第二運(yùn)動(dòng)物體由該節(jié)點(diǎn)的前一個(gè)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到該節(jié)點(diǎn)的后一個(gè)節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)向角度符合所述轉(zhuǎn)向限制角度。

27、可選地，該裝置還包括：映射模塊，用于將所述第二運(yùn)動(dòng)物體在各個(gè)節(jié)點(diǎn)的進(jìn)入方向映射為預(yù)先設(shè)定的多個(gè)方向中一個(gè)方向。

28、可選地，該裝置還包括：安全運(yùn)動(dòng)區(qū)域確定模塊，用于在所述路徑規(guī)劃模塊利用路徑規(guī)劃算法重新規(guī)劃所述第二運(yùn)動(dòng)路徑之前，對(duì)禁止運(yùn)動(dòng)區(qū)域進(jìn)行放大處理，并基于放大后的禁止運(yùn)動(dòng)區(qū)域確定安全運(yùn)動(dòng)區(qū)域。

29、根據(jù)本公開的第四個(gè)方面，還提供了一種規(guī)避運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的路徑規(guī)劃裝置，包括：沖突處理模塊，用于若第二運(yùn)動(dòng)物體的第二運(yùn)動(dòng)路徑與多個(gè)第一運(yùn)動(dòng)物體的第一運(yùn)動(dòng)路徑存在沖突，則按照沖突的先后順序，迭代調(diào)用上文第一個(gè)方面所描述的方法，直至得到能夠規(guī)避所有沖突的第二運(yùn)動(dòng)路徑。

30、可選地，在突處理裝置迭代調(diào)用上文第一個(gè)方面所描述的方法，得到能夠規(guī)避所有沖突的第二運(yùn)動(dòng)路徑的過(guò)程中，若在前的沖突是基于第一繞路幅度利用路徑規(guī)劃算法重新規(guī)劃所述第二運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)避的，且在規(guī)避在后的沖突時(shí)需要通過(guò)重新規(guī)劃所述第二運(yùn)動(dòng)路徑進(jìn)行規(guī)避，則調(diào)高所述第一繞路幅度，基于調(diào)高后的第一繞路幅度利用路徑規(guī)劃算法重新規(guī)劃所述第二運(yùn)動(dòng)路徑以規(guī)避在后的沖突。

31、可選地，所述沖突處理模塊基于調(diào)高后的第一繞路幅度，更改中間位置，所述中間位置是基于調(diào)高前的第一繞路幅度確定的，所述起始位置與所述中間位置的連線與所述起始位置與沖突位置的連線之間的夾角與所述第一繞路幅度正相關(guān)；所述沖突處理模塊利用路徑規(guī)劃算法確定所述第二運(yùn)動(dòng)物體由所述起始位置到更改后的中間位置的第三運(yùn)動(dòng)路徑，以及所述第二運(yùn)動(dòng)物體由更改后的中間位置到所述終點(diǎn)位置的第四運(yùn)動(dòng)路徑，所述第三運(yùn)動(dòng)路徑與所述第四運(yùn)動(dòng)路徑組成重新規(guī)劃后的第二運(yùn)動(dòng)路徑。

32、根據(jù)本公開的第五個(gè)方面，提供了一種計(jì)算設(shè)備，包括：處理器；以及存儲(chǔ)器，其上存儲(chǔ)有可執(zhí)行代碼，當(dāng)可執(zhí)行代碼被處理器執(zhí)行時(shí)，使處理器執(zhí)行如上述第一個(gè)方面或第二個(gè)方面所述的方法。

33、根據(jù)本公開的第六個(gè)方面，提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括可執(zhí)行代碼，當(dāng)所述可執(zhí)行代碼被電子設(shè)備的處理器執(zhí)行時(shí)，使所述處理器執(zhí)行如上述第一個(gè)方面或第二個(gè)方面所述的方法。

34、根據(jù)本公開的第七個(gè)方面，提供了一種非暫時(shí)性機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有可執(zhí)行代碼，當(dāng)可執(zhí)行代碼被電子設(shè)備的處理器執(zhí)行時(shí)，使處理器執(zhí)行如上述第一個(gè)方面或第二個(gè)方面所述的方法。

35、由此，本公開根據(jù)沖突場(chǎng)景的復(fù)雜性，針對(duì)不同類型的沖突，提出了不同的規(guī)避策略。具體地，若第二運(yùn)動(dòng)物體的第二運(yùn)動(dòng)路徑與第一運(yùn)動(dòng)物體的第一運(yùn)動(dòng)路徑存在沖突，且沖突類型為交叉相遇，則先判斷通過(guò)降低所述第二運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)速度是否能夠規(guī)避沖突；若通過(guò)降低所述第二運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)速度不能規(guī)避沖突，再通過(guò)重新規(guī)劃所述第二運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)避沖突；若沖突類型為對(duì)遇或追越，則直接通過(guò)重新規(guī)劃所述第二運(yùn)動(dòng)路徑規(guī)避沖突。