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自动驾驶车辆避障路径规划研究综述
2 0 1 8 ( 5)_____________________ E4 nulf r汽车工| j 师 APPLICATIO■ 技E3应
摘 要 :避障作为自动驾驶车辆在行驶过程中非常重要的部分,对发展自动驾驶车辆具有重要意义◦ 介绍了车辆避障技术;概
括了自动驾驶车辆避障所采用的传统算法和智能算法,分析了各种算法的优缺点以及改进方法。综合考虑车辆在进行避障
1 避障技术分析
题 ,而避障问题的处理前提就在于如何根据当前障碍
自动汽车避障技术主要是利用先进的传感器技术 物信息以及自身状态信息决策出该采取何种基本驾驶
来增强汽车对行驶环境的感知能力,将感知系统获取 子操作(分为左换道、右换道、跟随巡航及制动)。
的车速、位置等实时信息反馈给系统,同时根据路况与 2 局 部 危 险 避 障 算 法 研 究
快 、实时性好和效率高,而可靠的避障算法正是保证自
智能优化算法一般都是建立在生物智能或物理现
车流的综合信息判断和分析潜在的安全隐患,并在紧 2 . 1 智能车局部危险避障概述
急情况下自动采取报警提示、制动或转向等措施协助
自动驾驶车辆作为一种具有自主决策能力的智能
和控制汽车主动避开障碍,保证车辆安全、高效和稳定 机 器 人 ,需要从外部环境获取信息并根据信息做出决
地行驶[1]。采用人工势场法的智能车辆避障原理,如图 策 ,从而进行全局路径规划和局部危险状况下的避障。
条在已知环境地图信息下的最优路径。车辆在前进过 解 决 了 传 统 APF算法在无人车避障应用中虚拟势场作
程 中 ,处在不可预测和高度动态的城市道路环境中,障 用域固定、避障角度过大的问题。
碍 物 很 可 能 出 现 在 已 经 规 划 好 的 全 局 路 径 上 ,也 有可
虚拟力场法是珊格法和人工势场法结合的一种移
传车感载器 定位
操稳性 工
实际车辆
车襲型论
工 —►
路径跟随 执行机构
规 划 的 算 法 ,分 别 从 算 法 路 径 寻 优 能 力 、算 法 实 时 性 及 算法复杂度等方面分析比较了它们在理论上的优势和
图 1 智能车辆避障原理图
缺 点 ,为今后的深人研究提供参考。
文献[2将避障问题看成有约束的多目标优化问
Abstract:Obstacle avoidance, as a very important part of the automatic driving vehicle in driving process, is of great significance to the development of driverless vehicles. This paper firstly introduces and analyzes the obstacle avoidance technology of vehicles, summarizes the traditional algorithms and intelligent algorithms used in obstacle avoidance of autopilot vehicles, and analyzes the advantages and disadvantages of various algorithms and their improvement methods. Considering the advantages and disadvantages of using a single algorithm in the process of obstacle avoidance, it is concluded that using multiple algorithms to jointly solve and plan for obstacle avoidance is the focus and difficulty in the field of driverless vehicles in the future. Key words:Automatic driving vehicle;Avoidance;Path planning;Intelligent algorithm
过程中采用单一算法的优缺点,得出利用多种算法联合求解而进行避障规划,是未来自动驾驶车辆领域的研究重点与难点。
关 键 词 :自 动 驾 驶 车 辆 ;避 障 ;路 径 规划;智能算法
Research on Obstacle Avoidance Path Planning of Automatic Driving Vehicle^
= 基 金 项 目 :重 庆 市 特 种 车 辆 动 力 传 动 系 统 关 键 零 部 件 设 计 与 测 试 工 程 技 术 研 究 中 心 开 放 基 金 项 目 支 持 (c sc t2 0 1 5 yfpt- zd sys3 0 0 0 1 )
APPLICATION
2018年 5 月
自动驾驶车辆的全局路径规划为车辆规划出了一 态和动态障碍物且能到达目标点的理想路径。文献[
能在前进的过程中一些障碍(行人或车辆等)动态地出 动机器人实时避障算法。V F F 算法是使用栅格来表示
现在路径上。 自动驾驶车辆必须对这些不可预测的事 环境,同时使用力场法对无人车进行控制的局部避障
件以某种方式做出反应,进行局部避障,使之仍然能够 算法。
顺利到达目的地、完成任务。因此,局部避障必须速度 2 . 3 智能优化算法
随着人工智能技术的兴起,以自动驾驶车辆为研 1 所 示 。
究对象的运动路径规划问题越来越受到重视。而避障 路 径 规 划 是 自 动 驾 驶 车 辆 的 关 键 知
信息处理
控制执行
辆的研究具有重大意义。在自动驾驶汽车行驶过程中, 准确地避开障碍物是智能车辆的基本要求。一个好的 避 障 路 径 规 划 算 法 可 以 安 全 实 时 地 避 开 障 碍 物 ,且 具 有较高的乘坐舒适性,从而提高出行效率。文章总结了 目前文献中经常出现的各种适用于自动驾驶车辆路径