【摘要】：為了降低人為因素引起的“人-車(chē)-路”各環(huán)節(jié)耦合失調(diào)導(dǎo)致的交通事故,無(wú)人駕駛汽車(chē)已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)得到廣泛關(guān)注。運(yùn)動(dòng)規(guī)劃作為無(wú)人駕駛汽車(chē)系統(tǒng)的共性關(guān)鍵技術(shù)之一,已成為該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)�，F(xiàn)有運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法大多只考慮行駛時(shí)間、移動(dòng)距離等約束條件,不涉及道路邊界及車(chē)輛動(dòng)力學(xué)約束;在進(jìn)行環(huán)境構(gòu)建時(shí),所使用車(chē)輛狀態(tài)預(yù)測(cè)模型較為單一,無(wú)法較為精確地估計(jì)車(chē)輛的狀態(tài)。為此,本文以高速公路場(chǎng)景下行駛的無(wú)人駕駛汽車(chē)為研究對(duì)象,提出了一種基于改進(jìn)可視圖法的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法,并在此基礎(chǔ)上加入隨機(jī)可達(dá)集模型,來(lái)估計(jì)運(yùn)動(dòng)車(chē)輛的行駛狀態(tài),以提高算法的精確度。具體研究?jī)?nèi)容如下所示:(1)結(jié)合無(wú)人駕駛汽車(chē)自主決策系統(tǒng)的功能、原理及結(jié)構(gòu),對(duì)自主決策系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析;通過(guò)分析人類(lèi)駕駛行為特性,對(duì)行為決策子系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則進(jìn)行總結(jié);利用層次狀態(tài)機(jī)對(duì)駕駛行為決策子系統(tǒng)進(jìn)行建模,并根據(jù)層次狀態(tài)機(jī)確定的駕駛意圖選擇局部目標(biāo)點(diǎn)。(2)為了估計(jì)車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用馬爾科夫鏈獲得車(chē)輛隨機(jī)可達(dá)集模型。在此基礎(chǔ)上,對(duì)影響車(chē)輛隨機(jī)可達(dá)集的主要因素進(jìn)行分析,以對(duì)車(chē)輛隨機(jī)可達(dá)集模型準(zhǔn)確度進(jìn)行改善。(3)針對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的對(duì)其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析;通過(guò)建立新的采樣算法以及加入B-樣條優(yōu)化函數(shù)和路徑評(píng)估函數(shù),對(duì)傳統(tǒng)可視圖算法進(jìn)行改進(jìn);將隨機(jī)可達(dá)集模型加入改進(jìn)可視圖算法中,從而獲得了最終的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法。(4)在靜態(tài)環(huán)境、動(dòng)態(tài)環(huán)境以及混合環(huán)境下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)規(guī)劃,利用Carsim仿真軟件對(duì)規(guī)劃結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證;將規(guī)劃結(jié)果與RRT算法所規(guī)劃結(jié)果相比進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明,本文所得到的規(guī)劃路徑具有更好的舒適性和安全性。
【圖文】：

路徑始終為安全可行的路徑，即車(chē)態(tài)障礙物發(fā)生碰撞。對(duì)于靜態(tài)障兩者是否存在碰撞的可能；而對(duì)于對(duì)動(dòng)態(tài)障礙物的行為預(yù)測(cè)是決定定性因素。本章主要通過(guò)隨機(jī)可達(dá)和縱向概率分布模型表征車(chē)輛在參與者以及道路條件對(duì)本車(chē)的約行為進(jìn)行預(yù)測(cè)，引入“可達(dá)集”，集合。自主車(chē)輛及障礙車(chē)輛在運(yùn)動(dòng)分別表示兩個(gè)時(shí)間段的可達(dá)集。由中，，其在1 2τ ,τ 時(shí)間內(nèi)的可達(dá)集與車(chē)輛規(guī)劃路徑與該障礙車(chē)輛運(yùn)動(dòng)路規(guī)劃路徑

圖 3-2 車(chē)輛位置概率分布圖達(dá)集 車(chē)輛尺寸車(chē)輛可達(dá)集圖 3-3 車(chē)輛中心點(diǎn)與車(chē)體概率分布示意圖中的縱向概率分布可以通過(guò)動(dòng)力學(xué)模型獲速度v與驅(qū)動(dòng)力u以及車(chē)輛的絕對(duì)加速度21 21(1 ( / ) ) , 0, u, 00, 0c v c u u v c uv > = ≤ ≤ 2 2 2, , / ( ),N T N Ta = a + a a = v ρs a = v 輪胎的附著系數(shù)，2c則表示車(chē)輛所能達(dá)
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：U463.6

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本文編號(hào)：2662606