文章目录

• 0. 参考文献
• 1. plan模块作用
• 2. use cases
• 3. 需求
• 4. 输入
• 5. 输出
• 6. 设计
• • 6.1 mission planner
  • • 6.1.1 作用
    • 6.1.2 输入
    • 6.1.3 输出
  • 6.2 scenario selector
  • • 6.2.1 输入
    • 6.2.2 输出
  • 6.3 场景 scenario
  • • 6.3.1 作用
    • 6.3.2 输入
    • 6.3.3 输出

0. 参考文献

【1】https://github.com/tier4/AutowareArchitectureProposal.proj/blob/master/design/Planning/Planning.md

1. plan模块作用

plan模块是自动驾驶的大脑，它利用定位、感知、地图等模块的输出，做出决策，并把轨迹发送给控制模块

plan模块作用如下

1. 计算到达期望目标位置的导航路径
2. 规划轨迹来跟踪路径：
   （1）确保没有碰撞（人车障碍等）
   （2）确保跟随交通规则，包括交通灯，停止线，交叉路口等
3. 规划可行驶的轨迹（没有突然转向等问题）

2. use cases

plan模块要满足如下use case

1. 将车从起点导航到终点
2. 能保持车道
3. 能变道
4. 满足车速限制
5. 符合交通信号灯
6. 符合让行/停止信号牌
7. 交叉路口完成转向
8. 泊车

3. 需求

1. 将车从起点导航到终点（uc1）
   （1）规划模块能从起始和终止位置获得起始车道线id和终止车道线id，在earth坐标系下给出，或者在map坐标系下给出
   （2）plan模块要能给出导航路径（一系列lane 序列）满足最小化cost要求
2. 保持车道（uc2）
   （1）在左右车道线中间行驶
   （2）和其他车至少有2s的间距（这里可以根据法规来）
3. 能换道（uc3）
   （1）换道时机：
   a. 全局路径要求换道（在接近路口前不换刀怎么保证的？）
   b. 当前的线路被block了（换了要重新全局规划嘛？）
   （2）换道前要打3s转向灯
   （3）要在本车道保持3s中，给其他车辆提醒
   （4）和其他车辆保持2s的车距（可以讨论）
   （5）要在路口前30s完成换道
   （6）满足如下条件放弃换道：
   a. 车辆仍然在原先车道内
   b. 和其他车辆没有 保持车距
4. 满足车速限制（uc4）
   （1）轨迹点的速度限制要低于当前车道的车速限制
5. 满足交通信号灯要求（uc5）
   （1）plan模块能拿到当前车道线对应的交通信号灯
   （2）轨迹点的速度要保证能在红灯停止线前停下来，要留有足够的停车距离
6. 在路口左右转（uc6）
   （1）除非车辆有路权，不然要停车让行？（这个可以根据情况再讨论讨论）
7. 泊车（uc8）
   （1）泊车过程不能碰撞（人车路肩障碍）要考虑障碍物的轨迹和自身的轨迹
8. 通用需求
   （1）要满足来自控制模块的需求：
   （2）轨迹的速度曲线要在acc和jerk的限制范围内，除非遇到紧急状况
   （3）满足车辆运动学约束
   （4）横向acc和jerk要在限制范围之内
   （5）规划轨迹的前n个点不能变，保证车辆运动的连续性：n=vehicle speed * t_configure

4. 输入

1. 车辆当前位姿
2. 车辆当前车速
3. 地图数据：lane情况，lane几何情况，交通规则
4. 障碍物信息
5. 目标位姿
6. 交通信号灯信息

5. 输出

1. 轨迹
2. 转向信号灯

6. 设计

将plan模块继续细分，如下图所示：

requirement 1 ：通过missionplan来完成整体的导航路径规划
requirement 2-7：同过laneDriving Scenario来在导航路径上继续规划轨迹
requirement 8：泊车
requirement 9：所有轨迹都要满足要求才行

这里作者们研究了不同的自动驾驶库，并且得出结论是，从技术上非常难用一个统一的框架解决所有可能的场景，因此，autoware通过采用不同的planner模块并行计算，然后由scenario selector基于场景进行决策。目前，已经有两种场景添加进来：on-road和parking，后续可以进一步扩展，比如高速，in-emergency等等

scenario的方式目前还并不完善，有时候添加一个新的scenario或者在现有的scenario上添加新的feature是矛盾的。

6.1 mission planner

6.1.1 作用

计算从初始位置到终止位置的导航路径，导航路径是一系列lane。

导航路径的计算只利用静态地图信息（lane连接，lane几何，交通规则等等），动态的信息不在考虑范围之内，只要给定一个goal就有一个路径。（这里有个问题就是什么时候进行重规划）

6.1.2 输入

1. 车辆当前位姿
2. 车辆目标位姿
3. 静态地图

6.1.3 输出

1. 导航路径：
   

6.2 scenario selector

所有的场景模块算出的trajectory都会在这里进行汇总，由这个模块确定向控制发送哪一段路径。

6.2.1 输入

1. 地图
2. 车辆当前位置
3. 导航路径
4. trajecotry

6.2.2 输出

1. 当前场景
2. 轨迹

6.3 场景 scenario

6.3.1 作用

计算trajectory，只有当被selector选择后才工作，这里和上面的有点矛盾，得看看代码怎么解决的

6.3.2 输入

1. 地图
2. 导航路径
3. 障碍物信息
4. 场景（scenario selector给出来的）

6.3.3 输出

1. 轨迹
2. 转向灯信号。