基于停车场内主定位点特征路径构建的控制算法及其系统

摘要

本发明公开了基于停车场内主定位点特征路径构建的控制算法及其系统，属于智能车决策技术领域，根据闸机位置建立闸机主定位点；根据路网数据获取主干道交叉点位置，建立道路主定位点，然后将道路按照长度均匀划分，建立道路定位点图；根据路网数据获取停车位信息，根据车位大小将其分成不同类型的停车位区；根据车辆的轴距尺寸对车辆进行分类，然后选择其中一个空闲的车位作为停车终点；采用A*算法，根据建立的道路定位点图规划出一条从起点到终点的最短路径。本发明所采用的控制算法和系统，解决了停车场内车辆和轨迹以及车辆快速选择合适停车位的定位问题，实现了对停车场内车辆的精确控制以及不同停车位能够快速对应不同的车辆进行定位停车。

说明书

技术领域

本发明涉及基于停车场内主定位点特征路径构建的控制算法及其系统，属于智能车决策技术领域。

背景技术

随着智能驾驶技术的发展，在停车场能应用智能驾驶技术也得到了越来越多的关注。相比于城市交通环境中智能驾驶技术的应用，停车场中车辆的行驶速度较低，道路多为纵横交错的主干道，且不存在复杂的交通规则、交通信号，也没有行人、自行车等运动随机性较大的交通参与者，驾驶环境相对简单，因此停车场中停车管理系统和汽车的智能化较容易实现。但在停车场中实现智能化也仍存在许多困难。

首先，车辆如何快速找到合适的停车位，不同的车型大小不同，对于尺寸较大的货车和客车需要选择较大的停车位，对于尺寸较小的乘用车来说只需要选择较小的车位。其次，在停车场中GPS等定位系统信号较弱，无法实现车辆的精确定位导航，因此如何准确地对车辆位置进行定位是实现停车场智能化的一个关键性问题。最后，如何规划出一条从起点到停车位的可行轨迹也是一个亟需解决的问题。

发明内容

针对上述技术方案存在的问题，本发明提出基于停车场内主定位点特征路径构建的控制算法及其系统，可以根据不同车型快速选择合适的车位，解决停车场中车辆定位和轨迹规划的问题。

本发明为解决其技术问题采用如下技术方案：

本发明所述的基于停车场内主定位点特征路径构建的控制算法及其系统，包括步骤如下：

步骤1：以停车场所有的入口和出口处的闸机为定位点，根据闸机位置建立闸机主定位点；

步骤2：根据路网数据获取主干道交叉点位置，建立道路主定位点，然后基于道路主定位点将存在道路的道路主定位点间的道路按照长度均匀划分，建立道路定位点图；

步骤3：根据路网数据获取停车位信息，根据车位大小将其分成不同类型的停车位区；

步骤4：以车辆进口处的闸机作为停车起点，根据车辆的轴距尺寸对车辆进行分类，然后选择相应类型的停车位区，并选择其中一个空闲的车位作为停车终点；

步骤5：采用A*算法，根据建立的道路定位点图规划出一条从起点到终点的最短路径

进一步，在所述步骤3中，具体包括：根据车位尺寸大小，将车位分为两大类，即A类乘用车停车位和B类商用车停车位；每一大类又包括两小类：A类乘用车停车位包括A1类基本乘用车停车位和A2类小型客车停车位；B类商用车停车位包括B1类大型客车停车位和B2类货车停车位。

进一步，在所述步骤4中，具体包括：根据车辆轴距将车辆分为对应停车位类型的A1类、A2类、B1类、B2类。

进一步，在所述步骤5中，具体包括：

(1).建立search_list，将起点以及和起点相邻的定位点加入search_list列表中，并将起点设置为他们的父节点；

(2).将起点加入chosen_list中并将它从search_list中除去；

(3).重复如下过程：

(3.1)计算search_list中所有点的F值，选择F值最小的点作为当前节点；F具体为：

F＝G+H

式中，G为从起点到指定节点的路线长度，H为从指定节点到终点的估算长度；

(3.2)将当前节点移入chosen_list中，并将它从search_list中除去，检查所有与他相邻的定位点，如果定位点不在search_list，则将他加入search_list中，并将当前节点设置为这些定位点的父节点；如果定位点在search_list中，则检查其G值是否更小，如果是，则把它的父节点设置为当前节点，并重新计算它的G值和F值；

(3.3)当满足以下条件之一时，停止该过程，否则返回3.1；

a.当把终点加入到search_list中时，路径已经找到；

b.查找失败，并且search_list是空的，此时没有路径；

(4)获得路径，从终点开始沿着每个定位点的父节点得到的路径就是规划的路径。

进一步，所述控制系统包括闸机主定位系统和道路定位系统，所述闸机主定位系统安装在停车场所有的入口和出口处，所述道路定位系统安装在主干道交叉点位置，所述闸机主定位系统和道路定位系统均通过传输线与路网系统装置电信号连接。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

1、以停车场入口、出口以及主干道为为定位点，构建了停车场道路定位点图，解决了停车场内车辆和轨迹的定位问题，保证了停车场内车辆的实时定位和精确定位问题，同时也保证了车辆的停车安全；

2、根据车位大小对停车位进行分区，并根据车辆轴距将车辆分配到对应类型的停车位，解决了车辆快速选择合适停车位的问题，同时解决了由于不同车辆的大小而无法精确定位查找到合适的停车位，方便车辆用户，节省停车时间；

3、结合我们所建立的道路定位点图，采用A*算法快速地规划出一条从车辆进口到所选车位的行车路线，解决了停车场内车辆路径规划的问题。

附图说明

图1是本发明流程图；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施案例对本发明进行深入地详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施案例仅仅用以解释本发明，并不用于限定发明。

如图1所示，本发明所述的基于停车场内主定位点特征路径构建的控制算法及其系统，包括步骤如下：

步骤1：以停车场所有的入口和出口处的闸机为定位点，根据闸机位置建立闸机主定位点；

步骤2：根据路网数据获取主干道交叉点位置，建立道路主定位点，然后基于道路主定位点将存在道路的道路主定位点间的道路按照长度均匀划分，建立道路定位点图；

步骤3：根据路网数据获取停车位信息，根据车位大小将其分成不同类型的停车位区；

步骤4：以车辆进口处的闸机作为停车起点，根据车辆的轴距尺寸对车辆进行分类，然后选择相应类型的停车位区，并选择其中一个空闲的车位作为停车终点；

步骤5：采用A*算法，根据建立的道路定位点图规划出一条从起点到终点的最短路径。

其中，在所述步骤3中，具体包括：根据车位尺寸大小，将车位分为两大类，即A类乘用车停车位和B类商用车停车位；每一大类又包括两小类：A类乘用车停车位包括A1类基本乘用车停车位和A2类小型客车停车位；B类商用车停车位包括B1类大型客车停车位和B2类货车停车位。

其中，在所述步骤4中，具体包括：根据车辆轴距将车辆分为对应停车位类型的A1类、A2类、B1类、B2类。

其中，在所述步骤5中，具体包括：

(1).建立search_list，将起点以及和起点相邻的定位点加入search_list列表中，并将起点设置为他们的父节点；

(2).将起点加入chosen_list中并将它从search_list中除去；

(3).重复如下过程：

(3.1)计算search_list中所有点的F值，选择F值最小的点作为当前节点；F具体为：

F＝G+H

式中，G为从起点到指定节点的路线长度，H为从指定节点到终点的估算长度；

(3.2)将当前节点移入chosen_list中，并将它从search_list中除去，检查所有与他相邻的定位点，如果定位点不在search_list，则将他加入search_list中，并将当前节点设置为这些定位点的父节点；如果定位点在search_list中，则检查其G值是否更小，如果是，则把它的父节点设置为当前节点，并重新计算它的G值和F值；

(3.3)当满足以下条件之一时，停止该过程，否则返回3.1；

a.当把终点加入到search_list中时，路径已经找到；

b.查找失败，并且search_list是空的，此时没有路径；

(4)获得路径，从终点开始沿着每个定位点的父节点得到的路径就是规划的路径。

基于停车场内主定位点特征路径构建的控制算法及其系统，其中控制系统包括闸机主定位系统和道路定位系统，所述闸机主定位系统安装在停车场所有的入口和出口处，所述道路定位系统安装在主干道交叉点位置，所述闸机主定位系统和道路定位系统均通过传输线与路网系统装置电信号连接。