智能車輛軌跡規(guī)劃和控制算法研究.pdf

1、智能車輛作為人類社會(huì)科學(xué)技術(shù)成果的結(jié)晶，凝聚了如人工智能、自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)等許多學(xué)科和技術(shù)。智能車輛發(fā)展水平的高低是一個(gè)國(guó)家現(xiàn)階段科研實(shí)力的體現(xiàn)，它的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，包括軍事領(lǐng)域、物流領(lǐng)域和智能交通領(lǐng)域等。
　　在智能交通領(lǐng)域內(nèi)，它的應(yīng)用一方面可以緩解因社會(huì)快速發(fā)展引起的交通擁堵問題，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。另一方面它可以減輕駕駛員的精神和身體壓力，輔助駕駛員避開駕駛過程中的危險(xiǎn)行為，代替駕駛員進(jìn)行自主行駛，提高道路通行能力，減少交

2、通安全事故。
　　智能車輛就其本身而言，是一個(gè)涵蓋環(huán)境感知、規(guī)劃控制和預(yù)警等功能的綜合系統(tǒng)。本文以智能車輛運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和控制功能為研究背景，主要研究了智能車輛軌跡規(guī)劃和智能車輛泊車控制方面的內(nèi)容。
　　智能車輛軌跡規(guī)劃屬于智能車輛決策和控制模塊的研究?jī)?nèi)容。軌跡規(guī)劃其實(shí)是在智能車輛路徑規(guī)劃的基礎(chǔ)上，利用智能車輛先前采集的有關(guān)于道路線形、智能車輛定位信息和智能車輛將要到達(dá)的期望地點(diǎn)等信息，通過規(guī)劃曲線規(guī)劃出適合當(dāng)前車輛行駛的期望軌跡

3、。軌跡規(guī)劃目的在于為智能車輛提供局部的平滑連續(xù)軌跡。本文通過對(duì)智能車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)模型微分平坦性的分析，提出了五次多項(xiàng)式參數(shù)化曲線的軌跡規(guī)劃，并且和基于B樣條曲線的軌跡規(guī)劃進(jìn)行比對(duì)，驗(yàn)證了該曲線用于智能車輛軌跡生成比B樣條曲線更具實(shí)時(shí)性和靈活性?？紤]到智能車輛行駛過程中速度和加速度的連續(xù)性控制輸入問題，本文在五次多項(xiàng)式規(guī)劃曲線基礎(chǔ)上提出七次多項(xiàng)式規(guī)劃曲線。七次多項(xiàng)式規(guī)劃曲線和五次多項(xiàng)式規(guī)劃曲線相比，增加了系統(tǒng)狀態(tài)的曲率變化率連續(xù)性因素，進(jìn)而使