本發(fā)明涉及智能駕駛,特別是一種基于分布式的駕駛決策生成方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、現(xiàn)有的智能駕駛系統(tǒng)主要依賴于高度集成的單一智能體架構(gòu),該架構(gòu)通過融合雷達(dá)、激光雷達(dá)(lidar)、攝像頭以及全球定位系統(tǒng)(gps)等多種傳感器數(shù)據(jù),結(jié)合先進(jìn)的機(jī)器視覺和人工智能算法,實(shí)現(xiàn)了對車輛周圍環(huán)境的全面感知與決策制定。然而,盡管這一架構(gòu)在特定場景下展現(xiàn)了較高的自動駕駛能力,但在面對復(fù)雜多變的真實(shí)駕駛環(huán)境時(shí),其局限性逐漸顯現(xiàn)。
2、首先,單一智能體架構(gòu)在處理多任務(wù)時(shí),如同時(shí)執(zhí)行環(huán)境感知、決策制定和車輛控制,面臨著計(jì)算資源和處理能力分配的挑戰(zhàn)。這種“一肩挑”的模式導(dǎo)致在復(fù)雜或突發(fā)情況下,系統(tǒng)往往難以保證感知的全面性和決策的精準(zhǔn)性,從而增加了交通事故的風(fēng)險(xiǎn)。特別是在高速公路上的緊急避障、城市路況中的行人檢測與避讓等高風(fēng)險(xiǎn)場景中,單一智能體的反應(yīng)速度和決策準(zhǔn)確性成為制約其性能的關(guān)鍵因素。
3、其次,不同駕駛場景對智能駕駛系統(tǒng)的要求差異顯著,從城市道路到高速公路,從晴天到惡劣天氣,每種場景都有其獨(dú)特的挑戰(zhàn)。單一智能體難以針對每一種特定場景進(jìn)行深度優(yōu)化,導(dǎo)致在特定環(huán)境下的表現(xiàn)不盡如人意。例如,城市環(huán)境中頻繁出現(xiàn)的行人、非機(jī)動車及多變的交通信號,對系統(tǒng)的實(shí)時(shí)響應(yīng)和決策能力提出了更高要求;而在高速公路上,則更側(cè)重于車距控制、車道保持及高速行駛下的穩(wěn)定性。
4、再者,現(xiàn)有智能駕駛系統(tǒng)普遍缺乏足夠的靈活性和擴(kuò)展性。當(dāng)駕駛環(huán)境發(fā)生顯著變化或系統(tǒng)需要應(yīng)對新的駕駛場景時(shí),單一智能體的調(diào)整能力有限,難以迅速適應(yīng)新環(huán)境并優(yōu)化其感知與決策策略。這種局限性限制了智能駕駛系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的廣泛性和可靠性,阻礙了無人駕駛技術(shù)的進(jìn)一步推廣。
5、綜上,現(xiàn)有的智能駕駛方法存在先進(jìn)性與靈活性較差的技術(shù)問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的主要目的在于提供了一種基于分布式的駕駛決策生成方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì),旨在解決現(xiàn)有的基于分布式的駕駛決策生成方法用戶使用體驗(yàn)感不佳的技術(shù)問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種基于分布式的駕駛決策生成方法,其包括以下步驟:采集車輛周圍的多源環(huán)境數(shù)據(jù),多源環(huán)境數(shù)據(jù)至少包括環(huán)境圖像數(shù)據(jù)、雷達(dá)數(shù)據(jù)、衛(wèi)星數(shù)據(jù)、imu數(shù)據(jù)中的兩種數(shù)據(jù);對多源環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,并對預(yù)處理后的多源環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,得到環(huán)境感知數(shù)據(jù);通過深度學(xué)習(xí)算法,基于環(huán)境感知數(shù)據(jù)識別當(dāng)前駕駛情境;根據(jù)預(yù)設(shè)分類方法對當(dāng)前駕駛情境進(jìn)行分類,以確定車輛所處的駕駛情境類型,駕駛情境類型為城市道路、高速公路、復(fù)雜交叉口或惡劣天氣;多智能體系中的各智能體之間通過分布式協(xié)議共享環(huán)境感知數(shù)據(jù)和駕駛情境類型,以生成各智能體對應(yīng)的局部決策;將各智能體對應(yīng)的局部決策進(jìn)行決策融合,以形成全局駕駛決策,全局駕駛決策包括路徑規(guī)劃、速度控制和避障策略三項(xiàng)內(nèi)容。
3、可選的,對多源環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,至少包括以下步驟:對多源環(huán)境數(shù)據(jù)分別進(jìn)行噪聲過濾,得到環(huán)境圖像有效數(shù)據(jù)、雷達(dá)有效數(shù)據(jù)、gps有效數(shù)據(jù)、imu有效數(shù)據(jù);將衛(wèi)星數(shù)據(jù)的時(shí)間戳和位置信息作為基準(zhǔn),對多源環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間同步和空間對齊;對環(huán)境圖像有效數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取,得到物理對象的位置數(shù)據(jù);對雷達(dá)有效數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取,得到物理對象的距離、速度、徑向速度、角度中的一種或兩種以上數(shù)據(jù);對gps有效數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取,得到車輛定位數(shù)據(jù);對imu有效數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取,得到車輛的姿態(tài)數(shù)據(jù)、加速度、角速度中的一種或兩種以上數(shù)據(jù)。
4、可選的,物理對象包括其他車輛、行人、動物、障礙物、交通標(biāo)志、車道線其中一種或兩種以上。
5、可選的,各智能體是根據(jù)駕駛功能需求劃分得到的,駕駛功能需求包括:環(huán)境感知、路徑規(guī)劃、行為決策與控制執(zhí)行。
6、可選的,將各智能體對應(yīng)的局部決策進(jìn)行決策融合,至少包括以下步驟:
7、對局部決策進(jìn)行驗(yàn)證;根據(jù)駕駛情境類型,設(shè)置各局部決策的權(quán)重值,以確定各局部決策的優(yōu)先級;使用預(yù)設(shè)合并規(guī)則或算法合并局部決策。
8、可選的,還包括:基于環(huán)境感知數(shù)據(jù)與全局駕駛決策對多智能體參數(shù)進(jìn)行迭代優(yōu)化,以調(diào)整各智能體的決策策略;根據(jù)各智能體對應(yīng)的局部決策與全局決策的對比結(jié)果對各智能體進(jìn)行優(yōu)化。
9、可選的,還包括:根據(jù)異常檢測周期對多智能體系中的所有智能體進(jìn)行周期性檢測,若智能體存在異常,則通過預(yù)設(shè)智能體異常應(yīng)對方法對故障智能體進(jìn)行處理。
10、可選的,智能體異常應(yīng)對方法至少包括重新啟動故障智能體、將故障智能體切換為備用智能體、重新配置多智能體參數(shù)其中之一。
11、與所述基于分布式的駕駛決策生成方法相對應(yīng)的,本發(fā)明提供一種基于分布式的駕駛決策生成系統(tǒng),其包括:數(shù)據(jù)采集模塊,用于采集車輛周圍的多源環(huán)境數(shù)據(jù),多源環(huán)境數(shù)據(jù)至少包括環(huán)境圖像數(shù)據(jù)、雷達(dá)數(shù)據(jù)、衛(wèi)星數(shù)據(jù)、imu數(shù)據(jù)中的兩種以上數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)處理模塊,用于對多源環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,并對預(yù)處理后的多源環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,得到環(huán)境感知數(shù)據(jù);駕駛情境識別模塊,用于通過深度學(xué)習(xí)算法,基于環(huán)境感知數(shù)據(jù)識別當(dāng)前駕駛情境;駕駛情境分類模塊,用于根據(jù)預(yù)設(shè)分類方法對當(dāng)前駕駛情境進(jìn)行分類,以確定車輛所處的駕駛情境類型,駕駛情境類型為城市道路、高速公路、復(fù)雜交叉口或惡劣天氣;局部決策生成模塊,用于多智能體系中的各智能體之間通過分布式協(xié)議共享環(huán)境感知數(shù)據(jù)和駕駛情境類型,以生成各智能體對應(yīng)的局部決策;全局駕駛決策生成模塊,用于將各智能體對應(yīng)的局部決策進(jìn)行決策融合,以形成全局駕駛決策,全局駕駛決策包括路徑規(guī)劃、速度控制和避障策略三項(xiàng)內(nèi)容。
12、此外,為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì),所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上存儲有基于分布式的駕駛決策生成程序,所述基于分布式的駕駛決策生成程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上文所述的基于分布式的駕駛決策生成方法的步驟。
13、本發(fā)明的有益效果是:
14、(1)與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對復(fù)雜駕駛情境類型的準(zhǔn)確分類,為智能駕駛策略的制定提供了可靠依據(jù);根據(jù)駕駛情境類型靈活調(diào)整駕駛策略和決策優(yōu)先級,提高了智能駕駛的靈活性;通過分布式協(xié)議實(shí)現(xiàn)了智能體間的信息共享與協(xié)作,提升了整體決策的智能性和魯棒性;進(jìn)一步綜合各智能體的局部決策,形成全局最優(yōu)的智能駕駛決策,確保了智能駕駛方法的先進(jìn)性和安全性;本發(fā)明能夠廣泛應(yīng)用于各種需要自動生成駕駛決策的場景,提供了更廣泛的技術(shù)應(yīng)用可能性;
15、(2)與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明通過預(yù)處理確保了多源環(huán)境數(shù)據(jù)在時(shí)間維度上的一致性,為后續(xù)的數(shù)據(jù)融合提供了基礎(chǔ),提高了數(shù)據(jù)的純凈度,減少了誤判和誤操作的風(fēng)險(xiǎn);并且,能夠從有效數(shù)據(jù)中提取出關(guān)鍵信息,為后續(xù)的情境識別和決策提供了有力支持;
16、(3)與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明不僅關(guān)注車輛和行人,還考慮了動物、障礙物、交通標(biāo)志、車道線等多種對象,提高了環(huán)境感知的全面性和準(zhǔn)確性;
17、(4)與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明根據(jù)駕駛功能需求劃分智能體,實(shí)現(xiàn)了功能的解耦和模塊化,便于系統(tǒng)維護(hù)和升級;
18、(5)與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明通過將各智能體對應(yīng)的局部決策進(jìn)行決策融合,保證駕駛的安全性和效率;
19、(6)與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明通過迭代優(yōu)化多智能體參數(shù),不斷提升各智能體的決策能力和系統(tǒng)整體的性能;并且,基于局部決策與全局決策的對比結(jié)果,對智能體進(jìn)行針對性優(yōu)化,提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性;
20、(7)與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明通過周期性檢測,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理智能體異常,保證了系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行;
21、(8)與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明通過預(yù)設(shè)的應(yīng)對方法,能夠快速有效地處理智能體異常,減少了故障對智能駕駛系統(tǒng)的影響,也提供了多種異常應(yīng)對方案,可根據(jù)實(shí)際情況選擇最合適的處理方式,提高了系統(tǒng)的靈活性和可靠性。