基于NSGA-II的智能车辆换道轨迹规划与优化

针对智能车辆三次B样条曲线换道轨迹规划算法中控制点位置难以确定的问题,提出一种基于NSGA-II的换道 轨迹优化方法。采用三次B样条曲线规划了智能车辆换道轨迹,在低、中、高车速工况下,以换道轨迹长度及轨迹平均 曲率为优化目标,采用NSGA-II多目标优化算法对三次B样条曲线换道轨迹的控制点位置进行优化。为了验证优化后轨 迹的可行性,进行仿真与实车验证。结果表明,在3种不同车速工况下,优化后换道轨迹在平均曲率、轨迹长度均有所 减小,纵向位移与平均曲率分别减少了12.5%和12.0%、12.5%和40.0%、8.3%和15.4%;在联合仿真场景中,在10 m/s、 20 m/s的低速、中速工况下,优化后轨迹跟踪最大横向误差小于0.1 m,在30 m/s的高速工况下,优化后轨迹跟踪最大横向 误差不超过0.3 m;在实车验证中,优化前轨迹跟踪最大横向误差接近0.5 m,优化后轨迹跟踪最大横向误差不超过0.4 m, 较优化前横向误差降低了20%以上。