基于轨迹规划的自动驾驶控制策略研究

本文在全局轨迹规划基础上,研究自动驾驶系统在轨迹跟随控制中的需求,通过轨迹提取算法充分获取轨迹信息,并设计纵/侧向控制策略实现自动驾驶车辆沿预设轨迹完成驾驶任务。通过实际道路测试,本文提供的方法能够很好地控制自动驾驶车辆循轨迹行驶,过程中纵向车速、转向盘转角的决策与人工驾驶时驾驶员决策结果保持了高度的一致性,满足自动驾驶纵侧向控制的需求。     

自动驾驶车辆避障轨迹规划

目前无人驾驶发展迅速,城市运营环境中避障轨迹规划是核心问题之一,如何避免轨迹离散优化过程中可能出现的角碰等状况逐渐成为研究热点。文章比较了轨迹规划中坐标系的优缺点并选取笛卡尔坐标系,提出考虑自车形状的车辆模型,在车辆模型基础上结合新的障碍物边界处理方法进一步排查可能的碰撞危险区域,以起到简化环境信息避免进行碰撞检测、减少规划耗时的效果。结合自车与周围障碍物位置关系,文章提出通过使用运动走廊,结合 Minimum Snap 最优化理论进行硬约束轨迹优化,最后通过仿真验证证明该方法可行,并且能够有效满足避障场景下安全性和舒适性要求。     

自动驾驶车辆的平行泊车轨迹规划

根据对自动驾驶车辆的平行泊车场景的分析,提出一种基于采样的自动驾驶车辆平行泊车轨迹规划方法.该方法把自动驾驶车辆平行泊车的轨迹规划解耦成路径规划和速度规划.通过对泊车起始点区域采样,生成一系列曲率连续、满足路径约束的泊车路径曲线,利用多目标评价函数选取最优的泊车路径.然后,在最优泊车路径基础上,通过对时间采样选取时间最...     

自动驾驶汽车高速超车轨迹跟踪协调控制

自动驾驶汽车高速超车时不仅要规划合理的换道路径来保证安全性,而且还要确保车辆高速转弯行驶的横向稳定性和舒适性.针对车辆超车的换道、匀速和换道3个阶段,分别规划了纵向速度和横向超车路径.提出了考虑路径曲率、换道时间、纵向车速的期望横摆角速度计算方法.以最小化横向位置偏差、横摆角速度跟踪偏差和控制增量为优化目标,通过可拓集...     

自动驾驶轨迹预测规划技术及在交叉路口下的应用

交叉路口因交通流量大、交通参与者类型复杂等成为交通事故频发的区域,也是自动驾驶汽车迈向更高级别的过程中亟需解决的问题场景之一。总结和分析国内外车辆轨迹预测和轨迹规划的相关研究,基于交叉路口典型冲突场景进行分析,提出在此场景下自动驾驶车辆轨迹预测与规划的技术方案构想,为提升自动驾驶汽车的自动化水平提供参考。     

基于社会力的自动驾驶汽车行人轨迹预测模型

为了改善自动驾驶领域对行人保护的局限性,研究了人车混行路口行人的行走模式与人车之间的交互行为,提出了一种基于社会力的自动驾驶汽车行人轨迹预测模型,对人车混行路口的行人行走轨迹进行预测.模型整合了判断行人面对来车行走或是停下的行人走、停决策与改进的社会力模型,并考虑了不同年龄、性别行人的个体差异性.通过数据采集与分析,得...     

自动驾驶汽车路径规划与城市道路网络适应性研究

随着科学技术的发展,自动驾驶汽车已经从概念走向现实,其潜在的社会经济效益日益凸显。然而,自动驾驶汽车在城市道路网络中的实际应用面临诸多挑战,其中路径规划技术的适应性与道路网络的匹配性成为关键。基于此,本研究深入探讨自动驾驶汽车路径规划如何更好地与城市道路网络相适应,以提升城市交通系统的整体效率与安全性,旨在为自动驾驶技术的进一步推广应用提供科学依据与实践路径。     

自动驾驶汽车避障中路径规划研究

随着城市化进程加快,交通拥堵和事故频发成为全球性问题。自动驾驶汽车因其高效、安全的潜力备受关注。路径规划作为自动驾驶的核心技术,直接影响车辆避障能力和行驶效率,成为研究热点。自动驾驶汽车作为智能交通系统的重要组成部分,其避障运动中的路径规划技术是确保行车安全与效率的关键。本文旨在探讨自动驾驶汽车在复杂环境下的路径规划方法,分析现有技术的优缺点,并提出改进方案。通过模拟实验和实际数据测试,验证所提方法的有效性和实用性,为自动驾驶汽车的进一步发展提供理论支持和技术参考。     

自动驾驶汽车行为预测综述

为了能够满足自动驾驶汽车在复杂交通场景中安全高效运行,自动驾驶汽车必须做到对周围对象不确定性行为进行准确预测。作为自动驾驶的关键技术,近年来不断有新的轨迹预测思路和算法被提出,尤其是针对复杂交通场景中的对象轨迹预测。通过将复杂交通场景中的预测对象分为：车辆轨迹预测和行人轨迹预测2类,在此基础上对不同预测对象采用近年来的主流预测算法进行分类总结。最后讨论了当前行为预测存在的问题,并提出了一些有价值的研究展望。     

基于改进LSTM-NN的安全性自动驾驶换道轨迹规划模型

为改善现有的自动驾驶换道轨迹规划模型产生的换道轨迹与真实的换道轨迹存在较大偏差的问题,提出了一种改进LSTM-NN的安全敏感性深度学习模型,该模型可以缓解当前自动驾驶轨迹规划存在的不足,输出轨迹既保证了较高的精度又提高了安全性。CarSim仿真软件模拟了本模型产生轨迹的可跟踪性,结果显示轨迹非常平滑,并且自动驾驶车辆可以高效、安全地完成换道。     

自动驾驶车辆弯道处换道轨迹规划与跟踪控制

目前车辆的自动驾驶系统在弯道路况有较少的介入。基于Frenet坐标系,针对自动驾驶汽车在弯道处的换道策略,提出了一种横纵向解耦的处理动态障碍物的轨迹规划算法,解决了传统耦合规划难以兼顾曲线拟合效率与安全性。横向规划基于准均匀三次B样条曲线,纵向规划则通过动态规划以及二次优化的思想。采用模型预测控制进行换道轨迹的跟踪与控制。最终使用Matlab/Simulink仿真验证,所提出的弯道换道轨迹算法能平稳换道并安全避让动态障碍物。     

基于驾驶特征学习的自动驾驶车辆换道轨迹规划

针对自动驾驶车辆换道过程中存在的车辆规划轨迹与人类驾驶员决策轨迹偏差较大问题,开发了一种基于驾驶员轨迹特征学习的换道轨迹规划算法.采集驾驶员换道轨迹曲线函数特征,在轨迹采样及成本优化相结合的轨迹规划基础上,采用最大熵逆强化学习策略迭代更新成本函数权重,并依据学习的成本函数筛选备选采样轨迹,生成反映驾驶员轨迹特征的自动驾...     

基于多目标优化的自动驾驶汽车轨迹跟踪控制的研究

由于汽车数量的迅速增长,交通拥堵问题越来越严重,交通事故发生率也随之不断上升,对人类生产生活造成了巨大损失。为了能够减少甚至避免道路交通系统中存在交通控制方面的盲点性和冲突,自动驾驶汽车技术已经成为当前研究的热点。针对基于多目标优化的交通轨迹跟踪控制问题进行了分析与研究,首先介绍了一种简单实用且能有效避免交通事故发生的方法 ;针对国内外相关课题研究现状作简要综述并提出自己所存在和有待解决或改进的关键性问题:即车辆动力学参数确定困难、运动学特性不同时间下位置变化导致轨迹失调及道路拥挤等现象。     

自动驾驶汽车路径跟踪控制发展综述

路径算法的研究目的是为了保证自动驾驶汽车能够精确跟踪由决策与规划层给出的参考路径,并确保路径跟踪过程中车辆的行驶稳定性和乘坐安全性。近年来,路径跟踪控制算法的研究成果丰硕,许多学者对现有算法进行优化、创新,诞生了包括系统模型、控制理论、有无前馈信息、行驶工况方面的多种路径跟踪控制算法。通过综述路径跟踪控制算法准确性和行驶稳定性的研究现状,分析2者之间的耦合关系,梳理路径跟踪控制研究历程中各种新旧算法迭代,提出兼顾准确性和行驶稳定性的控制策略,总结自动驾驶汽车路径跟踪控制未来发展趋势。     

电子信息融合的汽车自动驾驶路径规划

针对自动驾驶路径规划在动态场景中的诸多问题,本文结合各类信息技术,研究电子信息在汽车自动驾驶路径规划的融合应用。通过构建“感知-规划-控制”一体化体系,实现多源数据深度融合;设计分层框架、优化算法并引入极点配置,以提升障碍物识别精度等,增强系统安全性,为技术落地提供支撑。     

自动驾驶汽车行驶风险评估方法综述

行驶风险评估对自动驾驶系统的安全运行至关重要。将现有行驶风险评估方法分为3类,包括面向单一目标物的、基于可达集的和基于势场论的评估方法。提出5个评价维度,包括计算实时性、结果时效性、应用可行性、内容充分性和场景泛用性,对评估方法进行了全面比较,揭示其特点和适用情况。对自动驾驶行驶风险评估面临的问题以及未来发展趋势进行了分析和展望。     

基于多模态轨迹预测的智能车轨迹规划研究

混合交通流下由于驾驶员意图的不确定性行驶轨迹将呈现多模态属性,为了提高安全性并实现个性化驾驶,本文提出一种基于环境车辆多模态轨迹预测的智能车轨迹规划算法。首先,结合图卷积神经网络（GCN）和长短期记忆网络（LSTM）并加入注意力机制建立轨迹预测模型,预测不同行驶意图下的未来轨迹概率分布。然后,针对环境车辆的多意图概率下预测轨迹集合,根据自动驾驶风格偏好,设定一定的概率阈值挑选出确信轨迹,将其投影到规划路径上生成S-T图,并通过动态规划和二次规划进行基于碰撞风险规避的速度规划。最后,基于模型预测控制（MPC）对本文模型在典型换道场景和NGSIM真实道路场景下进行仿真测试并与现有模型进行对比验证。结果表明：本文提出的模型在安全性、舒适性和行车效率等方面均优于对比模型,能够在准确预测环境车辆未来轨迹的前提下实现最优轨迹规划,保证自动驾驶汽车安全、高效的行驶。     

基于复合动态采样的自动驾驶矿车节能路径规划方法

近年来,考虑安全与效率的自动驾驶矿车路径规划方法已逐渐成熟,并在多种矿山场景落地应用。与此同时,产业界和学术界也开始关注如何利用路径规划提升矿车的燃油经济性。针对这一需求,本文提出了一种矿山场景下的自动驾驶矿车节能路径规划方法,其主要特点是根据车速、道路坡度及障碍物进行S-L（进度-偏离）和S-T（进度-时间）的复合动态采样。针对矿山典型地形场景,建立了矿车燃油消耗指标,提出了安全性-运行效率-能耗综合路径评价模型;为了防止评价模型的各项权重陷入局部最优,设计了基于模拟退火策略的粒子群自适应优化方法。在矿山实际场景的测试中,本研究提出方法较现有方法在燃油经济性指标上平均提升了11.28%。