Print

基于改进人工势场法的路径规划决策一体化算法研究

论文摘要

车辆路径规划与决策算法是无人驾驶汽车的重要研究方向之一。现有的路径规划与路径跟踪决策算法中规划层与决策层存在时滞现象,往往会引起检测信息与真实行驶环境信息的偏差,使得规划的局部路径不能反映当前真实状态,是无人驾驶汽车安全行驶的不稳定因素。本文综合考虑了环境交通参与者与车辆自身运动学特征,建立了横纵向安全模型,对车辆目前行驶环境的风险特征进行了综合评估。在行驶环境特征与车辆动力学特征的基础上对传统人工势场法进行了改进,设计了基于虚拟力的局部路径规划与控制决策一体化算法,提升了算法在复杂动态环境下控制的可靠性。最后,利用Carsim/Simulink建立了联合仿真环境,分别对传统路径规划算法、路径跟踪算法与本文提出的路径决策规划一体化算法在典型工况下进行仿真。仿真结果表明,该算法能减小路径规划决策环节的时滞影响,为复杂动态环境下的无人驾驶车辆提供更加合理的控制方法。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 车辆行驶环境安全性判定
  •   1.1 纵向安全模型
  •     （1）直行工况
  •     （2）弯道工况
  •   1.2 横向换道安全模型
  • 2 车辆7自由度动力学模型
  • 3 路径规划决策一体化模型
  •   3.1 人工引力建模
  •     3.1.1 全局规划虚拟引力建模
  •     3.1.2 智能车辆换道引力建模
  •   3.2 人工斥力建模
  •     3.2.1 前向交通参与者斥力建模
  •     3.2.2 前方传感器检测盲区斥力建模
  • 4 Carsim/Simulink联合仿真分析
  •   4.1 算法有效性验证
  •     4.1.1 全局规划虚拟引力模型验证
  •     4.1.2 换道引力模型验证
  •     4.1.3 前向交通参与者斥力模型验证
  •     4.1.4 传感器盲区斥力模型验证
  •   4.2 算法时滞分析
  • 5 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 袁朝春,翁烁丰,何友国,SHEN Jie,陈龙,王桐

    关键词: 无人驾驶车辆,安全距离模型,改进人工势场法,路径规划决策一体化算法

    来源: 农业机械学报 2019年09期

    年度: 2019

    分类: 农业科技,工程科技Ⅱ辑

    专业: 汽车工业

    单位: 江苏大学汽车工程研究院,密歇根大学迪尔本分校

    基金: 国家自然科学基金项目(51775247,51305167),国家自然科学基金联合基金重点项目(U1564201),江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(KYCX18_2230)

    分类号: U463.6

    页码: 394-403

    总页数: 10

    文件大小: 471K

    下载量: 551

    相关论文文献

    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/84b3f6cb74fe148ab87ff529.html