速度规划基本认识

速度规划的基本流程为：

1.首先是参考线： 速度规划也需要参考线，但是参考线与路径规划不同，速度规划的参考线是已经规划出来的轨迹。

2.考虑的障碍物对象： 需要将动态障碍物投影到ST图。

3.动态规划做决策： 决策是加速通过还是减速避让。

4.二次规划求速度： 基于动态规划的结果，也是得到了一个凸空间，在这个凸空间上去规划速度。

ST图基本认识

$ST$图描绘的是动态障碍物与规划轨迹交互的时间变化图。一个简单的例子，考虑直线轨迹，行驶方向左侧有动态障碍物匀速驶来。 假设障碍物在$t_{in}$时刻刚好切入轨迹，在$t_{out}$时刻刚好离开轨迹，那么以轨迹线为参考线，在时间段$[t_{in},t_{out}]$区间内，$[s_1,s_2]$的轨迹范围是完全被障碍物占据的，因此我们容易画出以下的$ST$图：

图中的阴影部分面积即为该动态障碍物的$ST$投影，实际上他表达的含义为：依据对动态障碍物的轨迹预测，在某个时间段$[t_{in},t_{out}]$的某段轨迹$[s_1,s_2]$是被障碍物占据的，车辆不能在那个时间段内到达这段范围轨迹，否则就有碰撞的危险。

既然不能在某个特定的时间范围内到达指定位置，那么我们就有两种策略：

1.减速避让，让障碍物先走（对应ST图中右绕），障碍物走过轨迹之后，我们再通过;

2.加速超越，在障碍物到达轨迹范围之前自车先通过（对应ST图中左绕）。

这样一来，会发现和路径规划的左绕右绕是一样的道理，我们进行速度决策后，即可知道是加速还是减速通过，然后开辟凸空间求解速度即可。

SL图与ST图如何相互影响

1. 上一帧轨迹+当前帧的预测 ->影响-> 当前帧的SL的虚拟障碍物位置 ->影响-> 当前帧的SL轨迹

如果没有预估出虚拟障碍物的位置，本帧的速度规划是无解的，当预估出虚拟障碍物的位置后，速度规划有解。

2. 当前帧的SL轨迹 ->影响-> 当前帧的ST速度规划

基于当前帧的SL轨迹以及动态障碍物的预测轨迹，可以画出ST图（此例也说明了一个动态障碍物的ST图不一定只有一个图形）。

3.当前帧的SL/ST又会影响下一帧的SL/ST

回到1。

总结：

将SLT三维的规划问题降维成两个二维的搜索问题（SL、ST规划问题），依据上一帧的轨迹+障碍物预测轨迹可以优化当前帧的SL，当前帧的SL优化当前帧的ST，当前帧的SL/ST影响下一帧的规划。

SL/ST迭代方法很依赖预测模块的结果准确性，因此该方法很难解决博弈问题。

参考来源

space.bilibili.com/287989852