在自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中,軌跡規(guī)劃模塊對(duì)于車(chē)輛的安全性和駕駛效率有著至關(guān)重要的作用。軌跡規(guī)劃是根據(jù)當(dāng)前環(huán)境信息（地圖、靜態(tài)/動(dòng)態(tài)障礙物等）和車(chē)輛狀態(tài)信息規(guī)劃出具有安全性、舒適度和駕駛效率的軌跡,并且生成的軌跡需要滿足車(chē)輛運(yùn)動(dòng)學(xué)約束與工作空間約束（如障礙物約束）。軌跡由路徑和速度兩部分組成,直接對(duì)軌跡進(jìn)行求解的方法求解維度較高、復(fù)雜度較大。因此,本文針對(duì)智能車(chē)輛的軌跡規(guī)劃任務(wù),采取分別求解路徑和速度的策略,在路徑規(guī)劃時(shí)考慮靜態(tài)障礙物,在速度規(guī)劃的過(guò)程中考慮動(dòng)態(tài)障礙物,最后綜合路徑規(guī)劃與速度規(guī)劃,得到時(shí)空維度的軌跡,主要研究成果如下:·針對(duì)結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化場(chǎng)景下的路徑搜索問(wèn)題,綜合利用基于隨機(jī)采樣和數(shù)值優(yōu)化的規(guī)劃策略,提出了收斂速度快且滿足平滑性和安全性要求的路徑規(guī)劃算法:-為了解決傳統(tǒng)RRT算法普遍存在的采樣效率低和收斂速度慢等問(wèn)題,提出了啟發(fā)式采樣的策略根據(jù)規(guī)劃目標(biāo)及障礙物分布對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行非均勻采樣,從而大大提高了采樣效率;-考慮到車(chē)輛的連續(xù)運(yùn)動(dòng)和場(chǎng)景的連續(xù)變化,提出了隨機(jī)樹(shù)的預(yù)處理策略,利用上一幀的搜索結(jié)果進(jìn)行初始化,從而提高了動(dòng)態(tài)場(chǎng)景下的搜索效率;-在有限時(shí)間內(nèi),基于RRT算法得到的路徑搜索... 

【文章來(lái)源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：101 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１算法流程圖??本章節(jié)提出了一種在動(dòng)態(tài)環(huán)境下針對(duì)無(wú)人車(chē)的，漸近最優(yōu)的路徑規(guī)劃算法

（ｃ）概率地圖??圖２－２吸引人工勢(shì)場(chǎng)??．１．２搜索路徑先驗(yàn)知識(shí)??在搜索過(guò)程中，每當(dāng)新的節(jié)點(diǎn)生成在目標(biāo)區(qū)域，就會(huì)生成一條新的可行路徑。為了搜索效率，實(shí)現(xiàn)搜索的漸近最優(yōu)，一旦可行路徑生成，接下來(lái)的搜索過(guò)程就會(huì)忽略掉前最短路徑長(zhǎng)度更長(zhǎng)的解。??定義一個(gè)橢圓區(qū)域Ｃ來(lái)限制采樣過(guò)程：??Ｃ?＝?｛ｘ?ｅ?ｘｌｌｌ＾?－?Ｘｉｎｉｔ＼＼?＋?｜｜〇：?－?ｒｃ９〇ａＺ｜｜?＜?ｌｅｎｇｔｈ（ａｍｉｎ）｝?（２－４）采樣概率地圖可表示為：??［Ｕａｒｔ（ｘ）＋ｉ?Ｕ?＾??Ｐ（＾）?＝?（２－５）０?ｉｆ?ｘ＾Ｃ??

Ｈｅｕｒｉｓｔｉｃ?Ｓａｍｐｌｉｎｇ：函數(shù)Ｓａｍｐｌｉｎｇ（Ｐ）返回一個(gè)根據(jù)采樣概率地圖尸生成的采樣點(diǎn)??Ｎｅａｒｅｓｔ?Ｎｅｉｇｈｂｏｒ：給定ＲＲＴ樹(shù)７＂?＝?（Ｋ，五），函數(shù)Ｎｅａｒｅｓｔ返回與當(dāng)前采樣點(diǎn)最??近的節(jié)點(diǎn)Ｖ。通常，歐幾里得距離用來(lái)表示節(jié)點(diǎn)之間的距離，在本文中，如圖２．３（ｂ）所??示，如果只考慮歐幾里得距離，距離節(jié)點(diǎn)和最近的節(jié)點(diǎn)將是：ｃ２，但是這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)??角太大，不能滿足車(chē)輛運(yùn)動(dòng)的非完整約束。在這種情況下，本算法會(huì)選擇另一個(gè)距離更遠(yuǎn)??但是轉(zhuǎn)角變化更小的節(jié)點(diǎn)，例如；ｃ３，作為最近節(jié)點(diǎn)，如圖２．３（ｃ）所示。在本算法中，相鄰??節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)角約束為ｔｔ／２。??Ｘ＼?ＸＩ?Ｘ＼??Ｘ２?＾?Ｘ２?ｙ＊?Ｘ２??／?＼?Ｘｒ?Ｘｒ??ｘｓ?￣？?ｘ？?￣？?ａ；３?ｘｓ?￣??Ｘ４?Ｘ／［?Ｘ４??（ａ）?（ｂ）?（ｃ）??圖２－３最近節(jié)點(diǎn)的選擇??Ｓｔｅｅｒｉｎｇ：生成新節(jié)點(diǎn)的過(guò)程是將節(jié)點(diǎn)和；ｒ？ｅａｒｅｓｔ連接得到新的節(jié)點(diǎn)ａ；？ｅｕ；。??Ｃｏ丨ｌｉｓｉｏｎＣｈｅｃｋｉｎｇ：給定新節(jié)點(diǎn)?，函數(shù)?Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎｃｈｅｃｋｉｎｇ?是為了?檢驗(yàn)：ｒ？ｅｕＪ?和它的??父節(jié)點(diǎn)前的路徑不會(huì)碰撞到障礙物。如果不會(huì)發(fā)生碰撞，節(jié)點(diǎn)：ｒ？ｅｕｊ將被加入樹(shù)??Ｔ中。??ＰａｔｈＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ：如果節(jié)點(diǎn)和ｘｎｅａｒｅｓｔ之間的路徑不會(huì)碰撞障礙物并且ｘｎｅｗ二??工―，那么一條可行的路徑生成．如果的長(zhǎng)度比要小，則（Ｔｍｍ將被ｃｒｎｅｗ??更新。??在路徑搜索的過(guò)程中


本文編號(hào)：2919205