动态障碍物状态空间重构的无人车路径规划

作     者：雷芳华 袁小芳 LEI Fang-hua;YUAN Xiao-fang

作者机构：湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 郴州职业技术学院现代装备制造学院湖南郴州423000 

出 版 物：《机械设计与制造》 (Machinery Design & Manufacture)

年 卷 期：2024年第3期

页      面：243-248页

学科分类：08[工学] 081203[工学-计算机应用技术] 0802[工学-机械工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：2020年度湖南省教育厅科学研究项目资助(20C0263) 2020年国家自然科学基金面上项目资助(62073127)。 

主　　题：无人车 动态障碍物 状态空间重构 路径规划 

摘      要：为了保证无人驾驶汽车在动态障碍物的环境下,实现安全的避障路径规划,提出了一种基于动态障碍物状态空间重构的避障路径规划方法。该避障路径规划方法,以前轮偏角为控制量,运用模型预测控制(MPC)方法,忽略车身尺寸信息建立点质量模型,主要在规划层中利用车载传感器的采集信息,对动态障碍物状态空间信息进行重构,研究不同重构构型对避障效果以及“穿越现象的影响问题。在特定行驶工况中,采用CarSim和Simulink进行联合仿真,以低中高三种速度进行动态障碍物避障稳定性分析,仿真结果表明,所提出的避障路径规划方法对于存在动态障碍物环境下是有效的,避免了由于忽略车身尺寸所导致的“穿越现象,通过与传统人工势场法比较,验证了本方法规划的路径更短,避障曲率更优。基于动态障碍物状态空间重构的避障路径规划具有安全性和稳定性。