Apollo 10.0
自动驾驶开放平台
规划模块综述

模块概述

功能概述

Planning 模块在自动驾驶系统中扮演着至关重要的角色,它在遵守交通规则的前提下,将车辆从当前位置沿着路由线路导航到终点位置。

Planning 进行轨迹规划时,需要满足的基础要求有三个:

  • 遵守道路交通规则,比如在人行道前停止让行,在交通灯变红时停车,变绿时通行等,
  • 对路上遇到的其他交通参与者,如行人,车辆,路边固定障碍物等,不能产生碰撞,
  • 规划输出的轨迹,包括路径曲率,速度,加速度等不能超出车辆执行能力边界。

同时,Planning 模块还要考虑在满足基础要求的前提下,尽量提高车辆的舒适性,避免加减速变化过于突兀,方向盘角度变化过快等不舒适的情况。

运行流程

planning 模块根据上游模块输入的感 知周围环境信息,地图定位导航信息,以及全局路径信息,为自动驾驶车辆规划出一条运动轨迹(包含坐标,速度,加速度,jerk加加速 度,时间等信息),然后将这些信息传递给控制模块。

模块综述.png

模块原理

Apollo 规划模块功能的实现是基于场景(scenario-based)实现的,针对不同的场景,规划模块通过一系列独立的 任务(task) 组合来完成轨迹的规划。开发者可以根据自己的使用需求,调整支持运行的场景列表,或者场景中支持的任务类型来满足自己的需求。

模块综述-模块原理.png

Apollo 规划架构示意图如上,其中部分重要模块如下:

  • Public Road Planner:实现了一个有限状态机,结合导航、环境等信息确定自动驾驶车辆的驾驶场景
  • Scenario Manager:根据状态机与车辆相关信息,调用合适当前场景的Scenario
  • Scenario:结合上游模块信息,通过一系列的任务组合,完成自动驾驶车辆的轨迹规划
  • Task组合:一组实现决策和优化任务的 task 集合。优化器用于优化车辆的轨迹和速度。决策器则基于规则,确定自动驾驶车辆何时换车道、何时停车、何时蠕行(慢速行进)或蠕行何时完成等驾驶行为。

功能列表

Planning 模块目前支持的功能列表如下:

功能名称功能描述功能相关代码包功能图示
lane follow车辆沿指令中的路由线路行驶,从地图中查询路由中的车道信息,规划沿车道线行驶的轨迹。LaneFollowScenario
LaneFollowPath
nudge如果道路前方有静止或低速障碍物占据车道,但当前车道内还有足够空间,车辆可以在当前车道内绕过障碍物行驶。LaneFollowScenario
LaneFollowPath
image (10).png
lane change车辆沿RoutingResponse中的路由线路行驶的过程中,从一个车道切换到相邻车道。LaneFollowScenario
LaneChangePath
lane borrow如果道路前方有障碍物长时间停留阻塞道路,车辆无法通过在当前车道内绕过,需要往相邻车道借道,绕过当前障碍物。当车辆经过障碍物之后,车辆会立即回到原车道行驶。LaneFollowScenario
LaneBorrowPath
image (12).png
pull over当车辆接近终点时,可以通过配置选择是否在终点处靠边停车。如果使能终点靠边停车,车辆在终点附近查找一个可以停车的位置,并将车辆停在这个位置上。如果这个位置前后有其他障碍物,车辆可以通过 OpenSpace 的泊车算法,将车辆停在这个位置。PullOverScenario
PullOverPath
image.png
park and go如果车辆停车位置不在道路上,再次启动的时候,车辆会先从当前位置使用OpenSpace规划算法(如有必要)先行驶到车道线上,然后再正常沿道路行驶。ParkAndGoScenarioimage (1).png
crosswalk当车辆行驶到人行道前时,如果有行人通过,车辆会停车等待行人通过后再通行。Crosswalkimage (2).png
bare intersection车辆行驶到无交通灯和停止标志的交通路口,因为对向车辆没有明确通行指示,所以需要车辆根据路口交通情况决定是否通行。BareIntersectionUnprotectedScenario
traffic light protected/unprotected车辆经过有红绿灯的交通灯路口时,如果交通灯有左转/右转通行箭头,车辆在红灯亮起时停止,绿灯亮起时通行;如果交通灯不是箭头指示灯,车辆在通过路口时可能还有对向车辆经过,这时就需要在通过路口前减速慢行,没有冲突时再通过路口。TrafficLight
TrafficLightProtectedScenario
TrafficLightUnprotectedLeftTurnScenario
TrafficLightUnprotectedRightTurnScenario
stop sign当车辆前方有停止标志时,先停车观察,没有其他行人或车辆冲突时再通行。StopSign
StopSignUnprotectedScenario
image (5).png
yield sign当车辆在没有交通灯的路口,有让行标志时,优先让其他对向车辆通行后自车再通行。YieldSign
YieldSignScenario
keep clear area车辆经过Keep Clear Area区域时,不能在这个区域内停车。KeepClearimage (7).png
rerouting如果车辆在道路上被阻塞超出一段时间后,planning发出重新路由的请求以便脱困。Reroutingimage (33).png
valet parking给定地图上某一个停车位的id,车辆从当前位置导航到停车位,并泊车入库。ValetParkingScenarioimage (32).png
emergency pull over在车辆行驶过程中,可以接收外部命令紧急靠边停车。EmergencyPullOverScenarioimage (9).png

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