Lane Escape Scenario

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概述

Lane Escape（车道逃离）场景用于泊车环境中当车辆当前车道被阻塞时，通过倒车退出当前车道，找到一条畅通的前进路径。该场景属于 Apollo 规划模块中的开放式空间规划场景，主要应用于泊车数据中心（ParkDataCenter）触发的车道逃离需求。

整体流程分为两个阶段：当车辆未挂倒挡时，生成一段静止轨迹等待换挡；当车辆进入倒挡后，在参考线上规划倒车路径，连续检测到畅通的前进路径后减速停车，完成逃离。

核心类

LaneEscapeContext

场景上下文结构体，继承自 ScenarioContext，封装该场景的配置参数：

struct LaneEscapeContext : public ScenarioContext {
  ScenarioLaneEscapeConfig scenario_config;
};

LaneEscapeScenario

场景主类，继承自 Scenario，负责场景初始化与场景转移判断。通过 Cyber 插件系统注册：

class LaneEscapeScenario : public Scenario {
 public:
  bool Init(std::shared_ptr<DependencyInjector> injector, const std::string& name) override;
  ScenarioContext* GetContext() override { return &context_; }
  bool IsTransferable(const Scenario* other_scenario, const Frame& frame) override;
 private:
  LaneEscapeContext context_;
};

CYBER_PLUGIN_MANAGER_REGISTER_PLUGIN(apollo::planning::LaneEscapeScenario, Scenario)

LaneEscapeParkStage

场景执行阶段，继承自 Stage，实现倒车轨迹生成与畅通路径检测的核心逻辑。通过 Cyber 插件系统注册：

class LaneEscapeParkStage : public Stage {
 public:
  bool Init(const StagePipeline& config,
            const std::shared_ptr<DependencyInjector>& injector,
            const std::string& config_dir, void* context);
  StageResult Process(const common::TrajectoryPoint& planning_init_point, Frame* frame) override;
 private:
  StageResult FinishStage();
  bool need_to_stop_ = false;
  int success_path_times_ = 0;
  int stop_check_count_ = 0;
  std::shared_ptr<common::PathPoint> stop_point_ = nullptr;
  ScenarioLaneEscapeConfig scenario_config_;
};

CYBER_PLUGIN_MANAGER_REGISTER_PLUGIN(apollo::planning::LaneEscapeParkStage, Stage)

核心函数

LaneEscapeScenario::Init

加载场景配置，初始化场景上下文。调用基类 Init 后，通过模板方法 LoadConfig 从配置文件中反序列化 ScenarioLaneEscapeConfig。

LaneEscapeScenario::IsTransferable

判断是否应从当前场景转移到 Lane Escape 场景。转移条件按以下顺序检查：

1. 历史记录不为空（injector_->history()->Size() != 0）
2. 规划指令包含车道跟随命令（has_lane_follow_command()）
3. 参考线信息非空（!frame.reference_line_info().empty()）
4. 泊车数据中心标记需要逃离（ParkDataCenter::Instance()->is_need_escape()）

当历史记录为空时，会主动重置 need_escape 标志为 false，防止残留状态导致异常转移。

LaneEscapeParkStage::Init

从场景上下文复制配置到阶段私有成员 scenario_config_。

LaneEscapeParkStage::Process

阶段主处理函数，执行逻辑分为三个分支：

分支一：未挂倒挡时

车辆不在倒挡时，生成一段 5 秒内持续静止的轨迹（位置为当前车辆位置，速度和加速度均为 0），目标挡位设为 GEAR_REVERSE，引导车辆切换至倒挡。返回 RUNNING 状态继续等待。

分支二：已挂倒挡，规划倒车路径

1. 在参考线上计算倒车停止点，距当前车辆位置后方 escape_reverse_distance 米处
2. 构建停车决策（BuildStopDecision），停车原因为 STOP_REASON_STOP_SIGN
3. 调用 ExecuteTaskOnReferenceLine 执行参考线上的任务
4. 遍历候选路径，判断是否存在畅通的前进路径：路径标签包含 regular、路径长度超过 forward_path_length、且前方障碍物距离超过 forward_path_length
5. 连续检测到畅通路径次数累加（success_path_times_），否则重置为 0

分支三：已确认畅通路径，减速停车

当连续畅通路径次数超过 success_path_count 时，计算减速度停车距离（基于当前车速和 0.5 m/s^2 的减速度），设置停车点并触发减速。当车速低于 0.05 m/s 且持续 stop_check_window 个周期后，调用 FinishStage 结束阶段。

LaneEscapeParkStage::FinishStage

清空下一阶段并重置泊车数据中心的逃离标志，返回 FINISHED 状态。

配置

配置通过 Protobuf 定义，消息类型为 ScenarioLaneEscapeConfig：

message ScenarioLaneEscapeConfig {
  optional double escape_reverse_distance = 1 [default = 5.0];
  optional double escape_stop_distance = 2 [default = 1.0];
  optional int32 success_path_count = 3 [default = 10];
  optional int32 stop_check_window = 6 [default = 10];
  optional double forward_path_length = 7 [default = 15.0];
}

参数	类型	默认值	说明
escape_reverse_distance	double	5.0	倒车距离（米），在参考线上后退的目标距离
escape_stop_distance	double	1.0	最小停车距离（米），减速停车时的距离下限
success_path_count	int32	10	畅通路径连续检测次数阈值，达到后触发停车
stop_check_window	int32	10	停车确认窗口（周期数），车速低于 0.05 m/s 的持续周期数
forward_path_length	double	15.0	前方路径长度阈值（米），用于判断路径是否畅通

调用关系

LaneEscapeScenario::Init
  -> Scenario::Init (基类初始化)
  -> Scenario::LoadConfig<ScenarioLaneEscapeConfig> (加载配置)

LaneEscapeScenario::IsTransferable
  -> ParkDataCenter::is_need_escape (检查逃离标志)

LaneEscapeParkStage::Init
  -> Stage::Init (基类初始化)
  -> GetContextAs<LaneEscapeContext> (获取场景配置)

LaneEscapeParkStage::Process
  -> [未挂倒挡] 生成静止倒车轨迹
  -> [已挂倒挡]
     -> reference_line.GetReferencePoint (计算倒车停止点)
     -> planning::util::BuildStopDecision (构建停车决策)
     -> ExecuteTaskOnReferenceLine (执行参考线任务)
     -> [检测畅通路径] 遍历 candidate_paths 判断路径条件
     -> [减速停车] 计算减速度距离，更新停止点
     -> [停车完成] FinishStage

LaneEscapeParkStage::FinishStage
  -> ParkDataCenter::set_need_escape(false) (重置逃离标志)

贡献者

Steven Moder

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