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基于PER-APF算法的無(wú)人駕駛汽車(chē)換道軌跡規劃
DOI:
CSTR:
作者:
作者單位:

中國民航大學(xué) 機器人研究所

作者簡(jiǎn)介:

通訊作者:

中圖分類(lèi)號:

U461.1

基金項目:

天津市科技計劃項目(17ZXHLGX00120);中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(3122017003)。


Lane Changing Trajectory Planning of Driverless Vehicle Based on PER-APF Algorithm
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    摘要:

    針對傳統人工勢場(chǎng)算法在解決無(wú)人駕駛汽車(chē)換道軌跡規劃過(guò)程中存在的不足,提出一種基于勢能重構人工勢場(chǎng) (Potential Energy Reconstruction- Artificial Potential Field, PER-APF) 的無(wú)人駕駛汽車(chē)換道軌跡規劃算法。首先,建立了具有斥力區分的道路邊界約束條件和多約束換道軌跡規劃模型,通過(guò)判斷障礙車(chē)輛與道路邊沿的距離來(lái)保證換道過(guò)程的安全性與有效性;其次,提出了基于勢能重構的改進(jìn)APF算法,通過(guò)構建虛擬區域以及重構物理勢能力場(chǎng),有效的解決了目標不可達以及局部最優(yōu)問(wèn)題。仿真結果表明,所設計的PER-APF算法能夠快速有效地為無(wú)人駕駛汽車(chē)規劃一條安全合理的換道軌跡。

    Abstract:

    In order to solve the limitation problems of traditional artificial potential field algorithm in lane changing trajectory planning of driverless vehicle, a lane changing trajectory planning algorithm is proposed based on potential energy reconstruction and artificial potential field (PER-APF) algorithm. Firstly, the road boundary constraints with repulsive force differentiation and lane changing trajectory planning model with multiple constraints are established. By judging the distance between obstacle vehicles and road edges, to ensure the safety and effectiveness of vehicle lane changing process. In addition, with constructed virtual circular area and reconstructed physical potential energy field, the PER-APF algorithm can solve the problem of unreachable target and local optimization effectively. The simulation results show that the PER-APF algorithm can plan a reasonable lane change trajectory for driverless vehicle quickly and effectively.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

胡丹丹,張琪.基于PER-APF算法的無(wú)人駕駛汽車(chē)換道軌跡規劃計算機測量與控制[J].,2022,30(6):229-234.

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  • 收稿日期:2021-12-19
  • 最后修改日期:2022-01-23
  • 錄用日期:2022-01-24
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2022-06-21
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