一种车辆轨迹预测方法以及装置与流程

本技术涉及智能驾驶，具体涉及一种车辆轨迹预测方法以及装置。

背景技术：

1、随着高速公路数字化、智能化的发展，sdn控制器在高速领域得到越来越多的应用?；诙嘣锤兄璞?，采集车辆数据，进行数据融合，得到高速车辆的运行轨迹和事件信息，极大地提高了高速公路的智能化监控管理能力，优化高速公路资源分配的同时提高更便捷的高速服务。

2、然而，在现有技术中，由于多源感知设备会因为故障无法连续地为车辆监控服务器提供车辆行驶数据，从而无法实时获取目标车辆的实时定位信息，无法精确地对目标车辆进行定位。

3、因此，如何在高速路段上的多源感知设备无法连续地提供目标车辆的行驶信息的情况下，对目标车辆进行精确定位。

技术实现思路

1、本技术提供一种车辆轨迹预测方法以及装置，通过车辆所处方位进行航向预测，进而结合车速进行车辆方位预测，在保障车辆轨迹预测精确度的前提下，满足车辆监控需求，以便提升车辆出行服务体验。

2、为实现上述目的，本技术提供以下方案。

3、第一方面，本技术提供了一种车辆轨迹预测方法，所述方法包括以下步骤：

4、基于目标车辆的当前帧时刻行驶信息，获得当前帧时刻坐标系信息；

5、基于所述当前帧时刻坐标系信息以及上一帧时刻坐标系信息，获取所述目标车辆的当前帧时刻航向角；

6、基于所述当前帧时刻坐标系信息、所述当前帧时刻航向角以及当前帧时刻车速，获取所述目标车辆的当前帧时刻预测坐标系信息；其中，

7、所述当前帧时刻行驶信息包括所述当前帧时刻坐标系信息以及所述当前帧时刻车速。

8、进一步的，基于所述当前帧时刻坐标系信息以及上一帧时刻坐标系信息，获取所述目标车辆的当前帧时刻航向角，包括以下步骤：

9、基于所述当前帧时刻坐标系信息以及上一帧时刻坐标系信息，获得帧时刻坐标系差异信息；

10、基于所述帧时刻坐标系差异信息的数值以及所属象限，计算所述目标车辆的获得所述当前帧时刻航向角。

11、进一步的，基于所述帧时刻坐标系差异信息的数值以及所属象限，结合预设的航向角计算公式，计算所述目标车辆的获得所述当前帧时刻航向角；

12、所述航向角计算公式包括：

13、若所述帧时刻坐标系差异信息的所属象限为第一象限，则φ＝atctan(△x/△y)；

14、若所述帧时刻坐标系差异信息的所属象限为，则φ＝2π+atctan(△x/△y)；

15、若所述帧时刻坐标系差异信息的所属象限为第三象限，则φ＝π+atctan(△x/△y)；

16、若所述帧时刻坐标系差异信息的所属象限为第四象限，则φ＝π+atctan(△x/△y)；其中，

17、φ为所述当前帧时刻航向角，△x为所述帧时刻坐标系差异信息在预设坐标系上x轴的数值，为△y为所述帧时刻坐标系差异信息在预设坐标系上y轴的数值。

18、进一步的，所述预设坐标系的x轴为南北向，所述预设坐标系的y轴为西东向，x轴坐标值为经度值，y轴坐标值为纬度值。

19、进一步的，基于所述当前帧时刻坐标系信息、所述当前帧时刻航向角以及当前帧时刻车速，基于预设的预测计算公式，获取所述目标车辆的当前帧时刻预测坐标系信息；

20、所述预测计算公式为：

21、x’＝x+s*△t*sinφ；

22、y’＝y+s*△t*cosφ；其中，

23、x’为所述当前帧时刻预测坐标系信息在预设坐标系上x轴的数值，y’为所述当前帧时刻预测坐标系信息在预设坐标系上y轴的数值，x为所述当前帧时刻坐标系信息在预设坐标系上x轴的数值，y为所述当前帧时刻坐标系信息在预设坐标系上y轴的数值，s为当前帧时刻车速，φ为所述当前帧时刻航向角，△t为预设的每帧时刻间隔时间。

24、进一步的，所述方法还包括路面网格划分设定流程，所述路面网格划分设定流程包括以下步骤：

25、对所述目标车辆处于的当前道路进行直道和弯道识别；

26、将所述当前道路的直道以及弯道进行网格划分，获得多个道路网格；

27、基于各所述道路网格之间的网格点对应的经纬度，获得各网格点对应的坐标系信息。

28、进一步的，所述方法还包括以下步骤：

29、基于所述目标车辆以及各所述道路网格之间的所述网格点，获得所述当前帧时刻坐标系信息。

30、进一步的，所述方法还包括以下步骤：

31、对所述目标车辆进行监测，获得所述当前帧时刻车速；

32、基于所述当前帧时刻坐标系信息以及所述当前帧时刻车速，整合获得所述当前帧时刻行驶信息。

33、第二方面，本技术提供了一种车辆轨迹预测装置，所述装置包括：

34、坐标信息获取?？?，其用于基于目标车辆的当前帧时刻行驶信息，获得当前帧时刻坐标系信息；

35、航向角计算?？?，其用于基于所述当前帧时刻坐标系信息以及上一帧时刻坐标系信息，获取所述目标车辆的当前帧时刻航向角；

36、坐标信息预测?？?，其用于基于所述当前帧时刻坐标系信息、所述当前帧时刻航向角以及当前帧时刻车速，获取所述目标车辆的当前帧时刻预测坐标系信息；其中，

37、所述当前帧时刻行驶信息包括所述当前帧时刻坐标系信息以及所述当前帧时刻车速。

38、进一步的，所述航向角计算?？榛褂糜诨谒龅鼻爸∈笨套晗敌畔⒁约吧弦恢∈笨套晗敌畔?，获得帧时刻坐标系差异信息；

39、所述航向角计算?？榛褂糜诨谒鲋∈笨套晗挡钜煨畔⒌氖狄约八粝笙?，计算所述目标车辆的获得所述当前帧时刻航向角。

40、进一步的，所述航向角计算?？榕渲糜泻较蚪羌扑愎?，所述航向角计算公式包括：

41、若所述帧时刻坐标系差异信息的所属象限为第一象限，则φ＝atctan(△x/△y)；

42、若所述帧时刻坐标系差异信息的所属象限为，则φ＝2π+atctan(△x/△y)；

43、若所述帧时刻坐标系差异信息的所属象限为第三象限，则φ＝π+atctan(△x/△y)；

44、若所述帧时刻坐标系差异信息的所属象限为第四象限，则φ＝π+atctan(△x/△y)；其中，

45、φ为所述当前帧时刻航向角，△x为所述帧时刻坐标系差异信息在预设坐标系上x轴的数值，为△y为所述帧时刻坐标系差异信息在预设坐标系上y轴的数值。

46、进一步的，所述预设坐标系的x轴为南北向，所述预设坐标系的y轴为西东向，x轴坐标值为经度值，y轴坐标值为纬度值。

47、进一步的，所述坐标信息预测?？榕渲糜性げ饧扑愎?，所述预测计算公式为：

48、x’＝x+s*△t*sinφ；

49、y’＝y+s*△t*cosφ；其中，

50、x’为所述当前帧时刻预测坐标系信息在预设坐标系上x轴的数值，y’为所述当前帧时刻预测坐标系信息在预设坐标系上y轴的数值，x为所述当前帧时刻坐标系信息在预设坐标系上x轴的数值，y为所述当前帧时刻坐标系信息在预设坐标系上y轴的数值，s为当前帧时刻车速，φ为所述当前帧时刻航向角，△t为预设的每帧时刻间隔时间。

51、进一步的，所述装置还包括路面网格划分设定?？?，其用于对所述目标车辆处于的当前道路进行直道和弯道识别；

52、路面网格划分设定?？榛褂糜诮龅鼻暗缆返闹钡酪约巴涞澜型窕?，获得多个道路网格；

53、路面网格划分设定?？榛褂糜诨诟魉龅缆吠裰涞耐竦愣杂Φ木扯?，获得各网格点对应的坐标系信息。

54、进一步的，所述装置还包括坐标系信息获取?？?，其用于基于所述目标车辆以及各所述道路网格之间的所述网格点，获得所述当前帧时刻坐标系信息。

55、进一步的，所述装置还包括车速监测?？橐约靶惺恍畔⒄夏？?；

56、所述车速监测?？橛糜诙运瞿勘瓿盗窘屑嗖?，获得所述当前帧时刻车速；

57、所述行驶信息整合?？橛糜诨谒龅鼻爸∈笨套晗敌畔⒁约八龅鼻爸∈笨坛邓?，整合获得所述当前帧时刻行驶信息。

58、本技术通过车辆所处方位进行航向预测，进而结合车速进行车辆方位预测，在保障车辆轨迹预测精确度的前提下，满足车辆监控需求，以便提升车辆出行服务体验。