發(fā)布時(shí)間：2021-07-10 05:29

　　自動(dòng)駕駛是目前科技領(lǐng)域的一個(gè)前沿?zé)狳c(diǎn)技術(shù),在谷歌、特斯拉、Uber等科技公司的刺激下,科研機(jī)構(gòu)和汽車制造廠商紛紛調(diào)配資源來加快該技術(shù)相關(guān)的研發(fā)工作。路徑規(guī)劃技術(shù)是自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中必不可少的技術(shù)模塊。路徑規(guī)劃依賴于高精度地圖,規(guī)劃車體行駛的最優(yōu)路線,實(shí)現(xiàn)從起始點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的任務(wù)需求。路徑規(guī)劃技術(shù)也被廣泛運(yùn)用在游戲線路搜索、掃地機(jī)器人、物流配送、倉儲(chǔ)巡檢等場(chǎng)景中,因此便需要路徑規(guī)劃算法能夠適應(yīng)更為復(fù)雜的環(huán)境地圖,同時(shí)又能節(jié)省時(shí)間成本。從算法本身特點(diǎn)及環(huán)境復(fù)雜度出發(fā),采取對(duì)單一算法的改進(jìn)和多種算法的融合方法,對(duì)路徑規(guī)劃技術(shù)的研究具有重要意義。本文從全局路徑規(guī)劃和局部路徑規(guī)劃兩部分著手,分別對(duì)這兩部分的算法進(jìn)行研究。根據(jù)全局路徑規(guī)劃A*算法的原理,仿真對(duì)比了A*算法中常用的四種不同啟發(fā)函數(shù)的尋路效果,同時(shí)提出一種改進(jìn)的加權(quán)曼哈頓距離啟發(fā)函數(shù),仿真驗(yàn)證該啟發(fā)函數(shù)提高了A*算法的尋路效率,在搜索到的路徑長(zhǎng)度,搜索時(shí)間和搜索的結(jié)點(diǎn)數(shù)量方面均具有優(yōu)越性;根據(jù)局部路徑規(guī)劃DWA算法的原理,對(duì)該算法評(píng)價(jià)函數(shù)中三項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值如何選取進(jìn)行了仿真分析,通過將采用加權(quán)曼哈頓距離的A*算法和DWA算法融合,使融合... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所)陜西省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

自動(dòng)駕駛汽車主要組成

第1章緒論1第1章緒論1.1課題研究背景與意義在智慧交通和人工智能技術(shù)飛快發(fā)展的今天，自動(dòng)駕駛系統(tǒng)通過去除人力化成本，為人們的生活帶來更多的便捷。在汽車行業(yè)中，自動(dòng)駕駛車輛在改善道路交通的安全性問題、緩解交通擁堵、疏解停車難問題的同時(shí)，也將大大降低因人為操作不當(dāng)造成的交通事故引起生命與財(cái)產(chǎn)的巨大損失[1]。自動(dòng)駕駛汽車主要包含激光雷達(dá)、GPS、攝像頭、毫米波傳感器等，在計(jì)算機(jī)控制下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛[2]，目前自動(dòng)駕駛汽車主要組成如圖1.1所示。同時(shí)自動(dòng)駕駛已經(jīng)成為公共交通系統(tǒng)的重要選擇，全自動(dòng)駕駛在許多西方國家的地鐵或城市軌道交通都已實(shí)現(xiàn)，在無人參與的情況下，列車可以實(shí)現(xiàn)自主運(yùn)行，比如國內(nèi)上海地鐵10號(hào)線、北京地鐵機(jī)場(chǎng)線和香港的迪士尼線[3]。比亞迪公司在2018年，研發(fā)制造出了中國首輛無人駕駛云軌，這種軌道交通系統(tǒng)，不僅具有穩(wěn)定可靠、抗干擾性強(qiáng)的自動(dòng)駕駛功能，還具備了自動(dòng)診斷、客流量實(shí)時(shí)監(jiān)控和人臉識(shí)別等輔助功能[4]。自動(dòng)駕駛還運(yùn)用在一些固定的路線運(yùn)輸上，如物流配送，礦山運(yùn)輸?shù)�，圖1.2為京東物流配送無人車。圖1.1自動(dòng)駕駛汽車主要組成圖1.2京東物流配送無人車Figure1.1MainComponentsofAutomaticDrivingVehicleFigure1.2JDUnmannedlogisticsDrivingVehicle自動(dòng)駕駛系統(tǒng)指一類能夠以高度智能化的方式實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛，即不需要人為干預(yù)，實(shí)現(xiàn)自主環(huán)境感知、行為規(guī)劃決策和車輛控制的智能化系統(tǒng)[5]。該系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)主要由四個(gè)部分組成，分別為：行為決策、環(huán)境感知、路徑規(guī)劃和運(yùn)動(dòng)控制[6]。

用于自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的路徑規(guī)劃技術(shù)研究4圖1.3特斯拉ModelS圖1.4starship機(jī)器人Figure.1.3TeslaModelSFigure.1.4StarshipRobot1.2.2國內(nèi)自動(dòng)駕駛發(fā)展現(xiàn)狀和西方歐美發(fā)達(dá)國家相比，我國開始自動(dòng)駕駛技術(shù)研究較晚，20世紀(jì)80年代末，一些企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)才逐漸對(duì)自動(dòng)駕駛技術(shù)投入研究。1988年以來，在國防科工委和國家863計(jì)劃的支持下，清華大學(xué)開發(fā)了THMR系列智能車，其中THMR-V智能車可以在結(jié)構(gòu)化環(huán)境中自動(dòng)跟蹤車道線[22]。2011年7月，由國防科技大學(xué)與一汽集團(tuán)合作開發(fā)的紅旗HQ3自動(dòng)駕駛汽車，完成了286公里的高速公路全程無人駕駛試驗(yàn)，成為我國自主研發(fā)的智能車在復(fù)雜交通環(huán)境自動(dòng)駕駛的新記錄[23]。2012年，軍事交通學(xué)院的“軍交猛獅Ⅲ號(hào)”在自動(dòng)駕駛狀態(tài)下行駛了114km，最高時(shí)速為105km/h[24]，并在2015年和2016年榮獲中國智能汽車未來挑戰(zhàn)賽冠軍。2013年12月，我國第一臺(tái)月球探測(cè)車“玉兔號(hào)”開展了在月球表面的探測(cè)任務(wù)，“玉兔號(hào)”巡視時(shí)采取自主導(dǎo)航和地面遙控的組合模式，具有自主前進(jìn)、避障、原地打轉(zhuǎn)、橫向側(cè)擺，感知環(huán)境、規(guī)劃路徑的功能[25]。2017年12月，在中國智能汽車未來挑戰(zhàn)賽中的無人駕駛組參賽車隊(duì)，一輛名叫AutolaborPro1的智能機(jī)器人，在一個(gè)不到一米見方的車載面板上部署了包括激光雷達(dá)、GPS定位天線以及計(jì)算控制單元等在內(nèi)的多個(gè)設(shè)備，如圖1.5所示，依靠這種微型無人駕駛平臺(tái)，該機(jī)器人獲得了無人駕駛組中的三等獎(jiǎng)。除了上述高校和傳統(tǒng)的汽車制造廠商加入自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的研究外，以百度為代表的高科技、互聯(lián)網(wǎng)公司也加入了自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的研究。2013年，百度開始自動(dòng)駕駛汽車項(xiàng)目，其核心技術(shù)是“百度汽車大腦”，2015年12月初，百度無人駕駛汽車在北京進(jìn)行駕駛測(cè)試，完成了從進(jìn)入高速到駛出高速不同道路場(chǎng)景的隨

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[9]基于ROS的移動(dòng)機(jī)器人建圖導(dǎo)航技術(shù)研究[D]. 許玉龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[10]智能車輛自動(dòng)駕駛路徑規(guī)劃研究[D]. 安林芳.湖南大學(xué) 2017



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