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避障轨迹规划是无人驾驶技术栈中不可或缺的一环,关系到无人驾驶车辆在道路上行驶时的安全性。文章主要研究基于人工势场法的轨迹规划方法,针对该方法中的局部最优及目标不可达的固有缺陷,考虑到在结构化道路上行驶的车辆纵向的变化能力远大于横向。提出了基于Frenet坐标系的势场分布改进方法,将势场沿横向按比例缩放,避免了自车在进行借道绕行时由于多重势场的叠加而产生的路径抖动甚至规划失败。针对局部最优问题,建立了基于安全走廊的逃逸轨迹规划方法。当自车陷入目标不可达情况时,通过动态调整势场引导自车规划出最优方案。最后,在不同交通场景下对提出的改进方案进行了仿真验证,仿真结果表明,提出的方案能够有效提升人工势场法的性能。 相似文献
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改进人工势场法在解决飞行冲突问题中的应用 总被引:1,自引:0,他引:1
飞行冲突的探测和解决是实现自由飞行的关键问题,改进后的人工势场法可以应用于飞行冲突的解决.文中介绍了多-Agent系统和人工势场法,将飞机当作能主动识别环境中动态障碍物的个体Agent,建立了相关的数学模型,应用改进人工势场的方法,将飞行冲突的解决扩展到三维空间.仿真实验表明该算法能有效解决飞行冲突. 相似文献
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无人驾驶决策算法可以分为端到端的决策算法与分层式决策算法,分层式算法由于可解释性强、鲁棒性高而被大多数主机厂采用。规划模块是分层式决策算法中的核心模块,它承接感知与地图模块的信息并输出驾驶轨迹或动作,而人工势场法由于规划效率高、信息提取能力强,被越来越多地应用于无人驾驶决策规划领域。但现阶段的人工势场存在未考虑目的地因素或建立目的地单点引力场导致远距离引力过大、方向错误的问题,无法应对复杂交通环境。针对这些问题,提出一种无人驾驶“行车意图-风险复合场”(Driving Intention & Risk Field, IRF),根据目的地、车辆、道路边界等要素各自的特点分别建模,并以势场的形式统一在IRF中。创建考虑全局规划的全局引力场,将全局规划路径离散成等距离的路径点,并动态选取感兴趣范围内的路径点进行全局引力场的构建。为了验证模型的性能,搭建IRF-SAC动态规划算法平台,并在CARLA仿真环境分别设置高速公路场景、十字路口场景和环岛场景。研究结果表明:相比于NF-SAC和FSM,IRF-SAC算法在安全性、舒适性、通行效率上均有显著提升;在高速公路场景下,IRF-SAC显示出较强的路径跟踪精度和鲁棒性,最大位移偏差相对于NF-SAC和FSM算法分别下降了44.8%、70.2%;在十字路口场景下,与NF-SAC及FSM算法相比,平均危险系数分别降低12.0%、20.6%,纵向加速度均方根分别降低13.2%、44.9%,行驶时长相较于FSM算法减少了39.2%;在环岛场景下,与NF-SAC及FSM算法相比,平均危险系数分别降低了31.7%、52.9%,纵向加速度均方根分别降低了27.0%、19.0%。 相似文献
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《中国公路学报》2017,(11)
为使无人驾驶汽车无碰撞、高效到达目标点,针对当前未同时突出全局路径和局部路径优点的问题,通过激光传感器检测无人驾驶汽车周围环境,用子目标点与无人驾驶汽车的连线将平面环境划分为左、右2个半平面,分别搜索可通行的自由扇区,根据一种代价函数评价各个自由扇区得到最优的路径。考虑无人驾驶汽车各时刻的姿态不同,为无碰撞的切入最优路径,创建基于无人驾驶汽车到阻塞区域距离和当前车速的风险评价函数,基于人的驾驶行为,创建以风险评价值和切入最优扇区的转角为输入,无人驾驶汽车角速度和线速度为输出的模糊控制。在全局路径已知的条件下,在全局路径上为实时的局部路径规划选择子目标点。根据环境等因素的影响,将子目标划分成被未知阻塞区域遮挡、被已知阻塞区域遮挡且遮挡前子目标可见、被已知阻塞区域遮挡且遮挡前子目标不可见3种状态,为引导无人驾驶汽车,分别分析其子目标所处的状况并提出子目标应当按照一定速度向特定方向移动的方案。研究结果表明:该方法能够很好地解决局部路径规划层无远见的问题,全局路径上的子目标点有效地引导无人驾驶汽车前往最终的目标,同时又不会与阻塞区域发生碰撞,保证了无人驾驶汽车行驶的平顺性,实现实时无人驾驶汽车路径达到最优,又很好地关联了全局路径规划层和局部路径规划层。 相似文献
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栅格地图在自主船路径规划领域应用广泛.为解决栅格地图在表示多种类型障碍物共存的复杂环境时所存在精度不高及路径可靠性不足的问题,提出一种基于电子海图矢量数据——点、线、面要素建立精确环境势场的方法,可用于描述不同类型障碍物及狭窄水域.在此基础上,改进了基于静态环境势场及动态环境引力和斥力的混合路径规划算法,并结合M ariner典型船型及比例微分控制,进行了多船多障碍动态环境和狭窄水域静态环境的仿真测试.试验结果表明,该算法实现了《国际海上避碰规则》约束下的船舶实时自主避碰,并兼顾多种形状和类型的障碍物.建模方法简单实用,具有与电子海图显示与信息系统相结合的潜力. 相似文献
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为提高车辆的通行效率和道路利用率,在拥挤工况下,将新型人工势场应用到车辆的智能控制中。把前后两辆车看做两个势场中心,设计了一种车辆控制系统,使车辆在车流中实行车辆跟随时,考虑前后方车辆的位置和速度后,自动寻找最佳跟车距离。通过对人工势场和车辆控制的研究,采用新型人工势场函数和3自由度汽车动力学模型构建基于误差预瞄的车辆控制数学模型,将其应用到单个或多个车辆的控制中,使车辆能在拥挤工况下根据前后车的相对位置和速度自动调节车距。通过仿真得到控制车辆各行驶参数和所受势场合力的时间历程图,验证了所提出ACC控制方法的有效性。 相似文献
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利用大型有限元软件 ABAQUS 对凉水井滑坡段进行了数值模拟分析,通过应力应变场的云图分析,确定边坡的最危险潜在滑动面。依据强度折减法的原理,利用ABAQUS定义场变量为强度折减系数值,通过改变场变量实现摩擦角和粘聚力的折减,得出边坡稳定性安全系数,并对滑坡的整治措施提出建议。 相似文献
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基于蒙特卡罗模拟方法的快速路运行时间可靠度研究 总被引:2,自引:3,他引:2
运行时间可靠度作为一个非常重要的概率测度参数能有效地评价交通网络的动态特性。在对运行时间可靠度的概念界定的基础上,分析了快速路运行时间可靠度的影响因素。提出了运用蒙特卡罗模拟方法计算运行时间可靠度,即采用蒙特卡罗模拟方法随机的对快速路入口的交通需求变量进行抽样,根据得到的样本值确定路径出行时间,然后对此出行时间进行检查,如果超过了规定的阚值,则认为不可靠,否则可靠。并通过一个算例对该模型进行了验证。最后指出了运行时间可靠度这一概率参数的应用前景。 相似文献
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微表处技术是高等级公路进行预防性养护最经济有效的手段。该工艺在国外已得到广泛应用,被认为是修复道路多种病害最有效、最经济的途径之一,对改善沥青路面使用性能、延长使用寿命、节约投资,具有十分重要的意义。 相似文献
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针对纯电动汽车空调在传统汽车空调基础上的改装,结合其工作原理及改装方法进行一定的分析说明,提出对传统汽车空调电动化改装的基本思路。 相似文献
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桥墩防船舶撞击研究概述 总被引:3,自引:0,他引:3
近年来随着道路交通和航运事业的发展,桥梁日益增多,船舶吨位日益增大,船舶航速也越来越快,这将给桥梁的安全带来新的问题,因此桥墩防船舶撞击问题的研究具有明确的应用背景和实际意义.目前中、美、欧洲等国的设计规范均对桥墩防撞设计做出了相关规定,然而分析发现:各国规范仍大都采用简单的静力设计法,没有反映出船桥碰撞的冲击动力本质;近年来,船桥碰撞有限元分析技术在重大桥梁工程船撞设计专题研究中得到了越来越多的应用,但工程师使用则极为困难,很难推广至一般桥梁设计.鉴于此,从桥墩自身结构和桥墩防护结构两个方面对桥墩防船舶撞击研究进行了评述,指出了目前存在的主要问题并提出了相应的建议,并提出了船桥碰撞冲击动力学理论研究的三个设计因子以及相应设计流程. 相似文献