潛在交通危險(xiǎn)場景下的無人駕駛運(yùn)動規(guī)劃研究
發(fā)布時(shí)間:2023-02-07 18:05
未來很長一段時(shí)間自動駕駛汽車將與人類交通參與者共享城市道路,就單車智能而言,自動駕駛汽車在行駛的過程中,其車載傳感器的視野經(jīng)常會被障礙物遮擋,形成視野盲區(qū),而人類交通參與者從被遮擋區(qū)域中突然進(jìn)入自動駕駛汽車的可行區(qū)域,會形成一種視野遮擋產(chǎn)生的潛在交通危險(xiǎn)場景。潛在交通危險(xiǎn)場景下自主駕駛車輛的安全行駛對于提高其主動安全性來講是至關(guān)重要的,而針對潛在交通危險(xiǎn)場景下自主駕駛汽車的安全行駛運(yùn)動規(guī)劃,現(xiàn)有的研究存在場景單一的問題,主要是針對能見度限制的交叉路口,但實(shí)際上需要注意的潛在交通危險(xiǎn)場景遠(yuǎn)不止這一種。本文以城市道路環(huán)境為背景,對潛在交通危險(xiǎn)場景下的無人駕駛車輛運(yùn)動規(guī)劃進(jìn)行研究,主要研究內(nèi)容及成果如下。第一,對車載傳感器感知能力的主動受限與被動受限進(jìn)行分析,明確傳感器感知盲區(qū)的概念。依據(jù)造成遮擋的障礙物的狀態(tài)與本車所在的道路形態(tài)對潛在交通危險(xiǎn)場景進(jìn)行分類,根據(jù)遮擋視線的障礙物是否靜止分為動態(tài)遮擋和靜態(tài)遮擋;靜態(tài)遮擋又根據(jù)道路狀態(tài)分為直行道路上的遮擋物與十字/丁字路口上的遮擋物,其中直行道路上的遮擋又可分為路邊停車引起的遮擋,路邊建筑物等引起的遮擋與其他遮擋。根據(jù)分類逐一分析了 10個典型場...
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.3 研究現(xiàn)狀總結(jié)
1.3 研究內(nèi)容及章節(jié)安排
1.3.1 本文研究內(nèi)容
1.3.2 本文章節(jié)安排
2 潛在交通危險(xiǎn)場景的分類與典型場景分析
2.1 引言
2.2 感知盲區(qū)
2.2.1 自動駕駛系統(tǒng)常用的車載環(huán)境感知傳感器
2.2.2 傳感器感知盲區(qū)
2.3 潛在交通危險(xiǎn)場景的分類與典型場景的潛在交通危險(xiǎn)分析
2.3.1 靜態(tài)遮擋
2.3.2 動態(tài)遮擋
2.4 本章小結(jié)
3 典型潛在交通危險(xiǎn)場景下的安全速度模型的建立
3.1 引言
3.2 安全距離模型
3.2.1 基于制動過程的安全距離模型
3.2.2 基于車頭時(shí)距的安全距離模型
3.2.3 基于靜態(tài)障礙物的傳感器感知盲區(qū)安全距離模型
3.3 安全速度模型
3.3.1 行駛至交叉路口時(shí)建筑物遮擋下的安全速度模型
3.3.2 直行時(shí)路邊停車遮擋下的安全速度模型
3.3.3 直行時(shí)路邊建筑物等遮擋下的安全速度模型
3.3.4 直行在主道上時(shí)主輔道間的隔離帶遮擋下的安全速度模型
3.3.5 動態(tài)遮擋下的安全速度模型
3.3.6 復(fù)雜場景下的安全速度模型
3.4 安全速度模型的驗(yàn)證
3.5 本章小結(jié)
4 面向潛在交通危險(xiǎn)場景的運(yùn)動規(guī)劃方法
4.1 引言
4.2 本車位置狀態(tài)的確定
4.2.1 鳥瞰圖生成
4.2.2 盲區(qū)起始點(diǎn)的確定
4.2.3 求解本車的位置狀態(tài)
4.3 Frenet坐標(biāo)系下的軌跡生成
4.4 安全軌跡篩選條件
4.5 算法測試結(jié)果與分析
4.5.1 通過存在路口建筑物的交叉路口
4.5.2 直行通過路邊停車
4.5.3 直行通過路邊建筑物
4.5.4 直行通過主輔道間的隔離帶豁口
4.6 本章小結(jié)
5 潛在交通危險(xiǎn)場景下的運(yùn)動規(guī)劃對比實(shí)驗(yàn)
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)平臺與實(shí)驗(yàn)方案
5.2.1 測試車輛與測速軟件
5.2.2 對比實(shí)驗(yàn)方案
5.3 實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果分析
5.3.1 無其他交通參與者出現(xiàn)時(shí)直行通過交叉路口
5.3.2 無其他交通參與者出現(xiàn)時(shí)轉(zhuǎn)彎通過交叉路口
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號:3737207
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.3 研究現(xiàn)狀總結(jié)
1.3 研究內(nèi)容及章節(jié)安排
1.3.1 本文研究內(nèi)容
1.3.2 本文章節(jié)安排
2 潛在交通危險(xiǎn)場景的分類與典型場景分析
2.1 引言
2.2 感知盲區(qū)
2.2.1 自動駕駛系統(tǒng)常用的車載環(huán)境感知傳感器
2.2.2 傳感器感知盲區(qū)
2.3 潛在交通危險(xiǎn)場景的分類與典型場景的潛在交通危險(xiǎn)分析
2.3.1 靜態(tài)遮擋
2.3.2 動態(tài)遮擋
2.4 本章小結(jié)
3 典型潛在交通危險(xiǎn)場景下的安全速度模型的建立
3.1 引言
3.2 安全距離模型
3.2.1 基于制動過程的安全距離模型
3.2.2 基于車頭時(shí)距的安全距離模型
3.2.3 基于靜態(tài)障礙物的傳感器感知盲區(qū)安全距離模型
3.3 安全速度模型
3.3.1 行駛至交叉路口時(shí)建筑物遮擋下的安全速度模型
3.3.2 直行時(shí)路邊停車遮擋下的安全速度模型
3.3.3 直行時(shí)路邊建筑物等遮擋下的安全速度模型
3.3.4 直行在主道上時(shí)主輔道間的隔離帶遮擋下的安全速度模型
3.3.5 動態(tài)遮擋下的安全速度模型
3.3.6 復(fù)雜場景下的安全速度模型
3.4 安全速度模型的驗(yàn)證
3.5 本章小結(jié)
4 面向潛在交通危險(xiǎn)場景的運(yùn)動規(guī)劃方法
4.1 引言
4.2 本車位置狀態(tài)的確定
4.2.1 鳥瞰圖生成
4.2.2 盲區(qū)起始點(diǎn)的確定
4.2.3 求解本車的位置狀態(tài)
4.3 Frenet坐標(biāo)系下的軌跡生成
4.4 安全軌跡篩選條件
4.5 算法測試結(jié)果與分析
4.5.1 通過存在路口建筑物的交叉路口
4.5.2 直行通過路邊停車
4.5.3 直行通過路邊建筑物
4.5.4 直行通過主輔道間的隔離帶豁口
4.6 本章小結(jié)
5 潛在交通危險(xiǎn)場景下的運(yùn)動規(guī)劃對比實(shí)驗(yàn)
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)平臺與實(shí)驗(yàn)方案
5.2.1 測試車輛與測速軟件
5.2.2 對比實(shí)驗(yàn)方案
5.3 實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果分析
5.3.1 無其他交通參與者出現(xiàn)時(shí)直行通過交叉路口
5.3.2 無其他交通參與者出現(xiàn)時(shí)轉(zhuǎn)彎通過交叉路口
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號:3737207
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