基于綜合信息感知的智能汽車軌跡規(guī)劃的研究.pdf

1、在日益發(fā)展的科學(xué)技術(shù)和人類不斷提高的生活條件下，能夠負(fù)擔(dān)起汽車的家庭也越來(lái)越多，在如此龐大的汽車保有量下，相應(yīng)的交通事故也早已引起了相關(guān)部門和普通民眾的關(guān)注。一般情況下，車輛的行駛狀況取決于駕駛員的狀態(tài)。為了減少事故發(fā)生率，事故率較低的自動(dòng)駕駛汽車逐漸被帶進(jìn)了大眾的視野，從而使交通壓力、駕駛負(fù)荷和道路利用率得到明顯的改善。
　　從汽車誕生到現(xiàn)在為止，汽車工業(yè)發(fā)展的腳步從來(lái)沒(méi)有停止過(guò)。特別是近些年得到了爆發(fā)式發(fā)展，汽車工業(yè)從近百年的

2、燃油化到當(dāng)下的大范圍流行的電動(dòng)化只用了短短的幾年時(shí)間，后面隨之而來(lái)的就是網(wǎng)聯(lián)化和智能化。本文的研究重點(diǎn)是汽車的“四化”之一智能化，智能汽車，也稱為無(wú)人駕駛汽車或自動(dòng)駕駛汽車。本文的研究?jī)?nèi)容為綜合信息感知和自動(dòng)駕駛汽車規(guī)劃與控制，綜合信息感知包括車聯(lián)網(wǎng)感知與車輛自身傳感，智能汽車規(guī)劃與控制包括路徑規(guī)劃、行為決策、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和反饋控制，其中運(yùn)動(dòng)規(guī)劃又包括軌跡規(guī)劃和速度規(guī)劃。本文重點(diǎn)研究為在綜合信息感知條件下的軌跡規(guī)劃與速度規(guī)劃。文中分別對(duì)這兩

3、個(gè)規(guī)劃進(jìn)行了詳細(xì)的研究。運(yùn)動(dòng)規(guī)劃中，先建立S-L坐標(biāo)系并根據(jù)圖論搜索的方法結(jié)合cost設(shè)置來(lái)選取最優(yōu)軌跡曲線，再根據(jù)得到的軌跡曲線規(guī)劃當(dāng)前軌跡的速度。最后根據(jù)反饋控制，對(duì)規(guī)劃的軌跡和規(guī)劃的速度進(jìn)行跟蹤控制，從而實(shí)現(xiàn)車輛的自動(dòng)行駛。在綜合信息感知這部分，分別介紹了基于車聯(lián)網(wǎng)通訊避撞、基于車輛與路邊設(shè)備通訊避障并提高道路利用率、多傳感器感知融合定位三個(gè)方面，詳細(xì)闡述了綜合的概念。
　　在研究過(guò)程中設(shè)計(jì)開發(fā)了模型車，以協(xié)助完成實(shí)驗(yàn)工作。

4、對(duì)自動(dòng)駕駛模型車樣機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、三維建模并加工制作。根據(jù)必要的指標(biāo)對(duì)模型車的器件選型。隨之，對(duì)模型車樣機(jī)的電控部分和感知部分進(jìn)行設(shè)計(jì)和選型，逐步完善整個(gè)自動(dòng)駕駛模型車樣機(jī)平臺(tái)。最后是軟件部分的設(shè)計(jì)，這個(gè)部分包括操作系統(tǒng)的選擇、剪裁和應(yīng)用，以及在操作系統(tǒng)下應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)和編寫。模型車實(shí)驗(yàn)部分，進(jìn)行了一系列的模型車平臺(tái)測(cè)試工作，保證了車輛能夠正常行駛在路面上。針對(duì)基于無(wú)線通訊的直行和轉(zhuǎn)彎場(chǎng)景，對(duì)模型車進(jìn)行避障實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，以此驗(yàn)證模型車的算法