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自動(dòng)駕駛車輛的系統(tǒng)架構(gòu)

2023-01-15 20:54:19·  來(lái)源:智能運(yùn)載裝備研究所  作者:李陳俊  
 
盡管在交通燈檢測(cè)和識(shí)別研究方面取得了進(jìn)展,但對(duì)于研究自動(dòng)駕駛汽車所使用的內(nèi)容知之甚少??赡苤饕蚴?007年DARPA城市挑戰(zhàn)中沒(méi)有紅綠燈。

1.5.2交通標(biāo)志檢測(cè)和識(shí)別

交通標(biāo)志檢測(cè)和識(shí)別涉及檢測(cè)環(huán)境中的交通標(biāo)志的位置并識(shí)別它們的類別(如,限速、停止信號(hào)和普通讓行)。

早些時(shí)候,大多數(shù)用于交通標(biāo)志檢測(cè)和識(shí)別的方法都是基于模型的并使用了簡(jiǎn)單的特征(如,顏色、形狀和邊緣)來(lái)檢測(cè)識(shí)別的。后來(lái),基于學(xué)習(xí)的方法(如SVM,級(jí)聯(lián)分類器和LogitBoost)開(kāi)始利用其簡(jiǎn)單的功能,但演變?yōu)楦鼜?fù)雜的功能(如,模式、外觀和模板)。然而,這些方法通常不能很好地概括,并且這些方法通常需要對(duì)幾個(gè)超參數(shù)進(jìn)行微調(diào)。此外,一些方法可能由于數(shù)據(jù)的缺乏,僅用于識(shí)別而不用于檢測(cè)。只有在大型數(shù)據(jù)庫(kù)可用之后(如,眾所周知的德國(guó)交通標(biāo)志識(shí)別(GTSRB)和檢測(cè)(GTSDB)基準(zhǔn)數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)分別為51,839和900幀),基于學(xué)習(xí)的方法最終可以顯示出算法的能力。盡管其中有一些方法只能夠應(yīng)對(duì)更少的例子。隨著更大型數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)布(如超過(guò)20,000幀的STSD,6,610幀的LISA,用于檢測(cè)的25,634幀和用于分類的7,125幀的BTS,以及10萬(wàn)幀數(shù)據(jù)的清華-騰訊100K),相比于基于模型的方法,基于學(xué)習(xí)的方法得到了改進(jìn),并取得了更好的結(jié)果。上述一些數(shù)據(jù)集的幀數(shù)包括僅具有背景的幀。隨著一般計(jì)算機(jī)視覺(jué)任務(wù)中深度學(xué)習(xí)的興起,卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是交通標(biāo)志檢測(cè)和識(shí)別中最先進(jìn)技術(shù)(SOTA)。深度學(xué)習(xí)方法已經(jīng)分別在GTSRB和和BTS的識(shí)別任務(wù)中實(shí)現(xiàn)了高達(dá)99.71%和98.86%的F1得分。

1.5.3路面標(biāo)記檢測(cè)和識(shí)別

路面標(biāo)記檢測(cè)和識(shí)別涉及檢測(cè)路面標(biāo)記的位置并識(shí)別其類型(如,車道標(biāo)記、道路標(biāo)記、消息和人行橫道)。大多數(shù)研究一次只處理一種類型的路面標(biāo)記,而不是同時(shí)處理所有類型的路面標(biāo)記。一個(gè)重要的路面標(biāo)記是道路中的車道定義。早些時(shí)候,大多數(shù)用于車道標(biāo)記檢測(cè)的方法都是基于模型或?qū)W習(xí)的。形狀和顏色是最常見(jiàn)的特征:直線和曲線(例如,拋物線和樣條)是最常見(jiàn)的車道表示。深度學(xué)習(xí)是另一種最近流行的流行方法,像這樣的方法已經(jīng)顯示出非常好的結(jié)果。一種使用兩個(gè)橫向安裝的向下攝像機(jī)和將橫向距離估計(jì)建模為分類問(wèn)題,并且通過(guò)使用CNN來(lái)完成任務(wù)。

許多用于車道標(biāo)記檢測(cè)的方法也被嘗試用于道路標(biāo)記檢測(cè)。它們通常使用幾何和光度特征。此外,用于道路標(biāo)記檢測(cè)和識(shí)別的各種方法使用了逆透視映射(IPM)來(lái)減少了透視效果,以此讓問(wèn)題更容易解決并提高結(jié)果的準(zhǔn)確性。最近,幾種方法采用最大穩(wěn)定極值區(qū)域(MSER)來(lái)檢測(cè)感興趣區(qū)域(即可能包含道路標(biāo)記的區(qū)域)和用卷積網(wǎng)絡(luò)來(lái)識(shí)別道路標(biāo)記。一種基于IPM、MSER和DBSCAN的算法的融合來(lái)執(zhí)行道路標(biāo)記的檢測(cè)以及PCANet(一種簡(jiǎn)單的圖像分類的深度學(xué)習(xí)基線)與SVM或線性回歸的組合以進(jìn)行分類。

在道路標(biāo)記的背景下,道路消息通常是單獨(dú)處理的。一些用于道路消息檢測(cè)和識(shí)別的方法將不同的消息視為不同的類別(即,算法首先檢測(cè)場(chǎng)景中消息的位置,然后識(shí)別它們的類別),而大多數(shù)方法使用基于OCR的方法識(shí)別字母。

在道路標(biāo)記的環(huán)境中,人行橫道仍經(jīng)常被單獨(dú)檢測(cè)。大多數(shù)人行橫道檢測(cè)方法利用人行橫道通常呈現(xiàn)的規(guī)則形狀和黑白圖案來(lái)進(jìn)行識(shí)別。因此,在許多實(shí)際應(yīng)用中,這項(xiàng)任務(wù)不進(jìn)行,因?yàn)閺?qiáng)大的行人檢測(cè)算法的支持。


決策與規(guī)劃系統(tǒng)

無(wú)人駕駛汽車行為決策系統(tǒng)指無(wú)人車通過(guò)傳感器感知得到交通環(huán)境信息,考慮周邊環(huán)境、動(dòng)靜態(tài)障礙物、車輛匯入以及讓行規(guī)則等,與無(wú)人駕駛庫(kù)中的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)等進(jìn)行匹配,進(jìn)而選擇適合當(dāng)前交通環(huán)境之下的駕駛行為。

行為決策的目標(biāo)主要是保證車輛可以像人類一樣產(chǎn)生安全的駕駛行為,滿足車輛安全性能、遵守交通法規(guī)等原則。該部分包括路線規(guī)劃、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和控制三個(gè)子系統(tǒng)。

2.1路線規(guī)劃

路線規(guī)劃子系統(tǒng)負(fù)責(zé)計(jì)算從自動(dòng)駕駛汽車的初始位置到用戶操作員定義的最終位置的通過(guò)道路網(wǎng)絡(luò)的路線。

道路網(wǎng)絡(luò)中的路線規(guī)劃方法在查詢時(shí)間、預(yù)處理時(shí)間、空間使用和對(duì)輸入變化的魯棒性等方面提供了不同的權(quán)衡。它們主要可分為四類:基于目標(biāo)導(dǎo)向的、基于分隔符、基于分層技術(shù)的、有界跳躍和多種算法組合。

2.1.1基于目標(biāo)導(dǎo)向

基于目標(biāo)導(dǎo)向的路線規(guī)劃通過(guò)避免掃描不在目標(biāo)點(diǎn)方向上的頂點(diǎn)來(lái)引導(dǎo)從起點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)的搜索。

(1)ALT(A*+landmark+triangle inequality)算法:

使用A? 結(jié)合基于界標(biāo)和三角形不等式的新圖論下界技術(shù)進(jìn)行搜索。通過(guò)選取一組頂點(diǎn)作為界標(biāo)來(lái)增強(qiáng)A*。在預(yù)處理階段,計(jì)算所有地標(biāo)和所有頂點(diǎn)之間的距離。在查詢階段,使用涉及界標(biāo)的三角形不等式來(lái)估計(jì)任意頂點(diǎn)的有效下界距離。搜索的性能和正確性取決于界標(biāo)選擇的正確性。如下圖為ALT算法與其他算法的對(duì)比,下圖32主要是Dijkstra算法,加入曼哈頓下限的A?算法和ALT算法的對(duì)比(Dijkstra算法訪問(wèn)的頂點(diǎn)(左),A? 在同一輸入上使用曼哈頓下限(中間)和ALT算法(右側(cè))進(jìn)行搜索)。


圖片

圖32  Dijkstra搜索算法

(2)Arc Flag算法:

Arc Flag算法通過(guò)對(duì)路網(wǎng)中每條邊附加額外指示信息減少搜索的范圍,提升最短路徑查詢速度。設(shè)置導(dǎo)航信息時(shí),如果將圖中每個(gè)點(diǎn)都作為目的點(diǎn)進(jìn)行預(yù)處理,則在標(biāo)記指示信息時(shí)占用太大內(nèi)存,需對(duì)圖的數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分,以更大范圍地表示目的地,減少預(yù)處理消耗。Arc-flags算法主要分為2部分:①預(yù)處理階段的圖劃分和設(shè)置標(biāo)志位算法,該算法為路網(wǎng)數(shù)據(jù)中每條邊設(shè)置導(dǎo)航信息,即標(biāo)志位;②在線查詢算法,使用改造的 Dijkstra算法提供在線查詢服務(wù)。2.1.2分割法分割法是基于頂點(diǎn)或邊緣分隔符的。頂點(diǎn)(或邊緣)的分隔是頂點(diǎn)(或邊)的一部分,這些定點(diǎn)(或邊)的移除可以將圖分解為若干平衡單元?;陧旤c(diǎn)分隔符的算法使用頂點(diǎn)的分隔來(lái)計(jì)算疊加圖。將“捷徑”方式邊緣添加到疊加圖中,以保留完整圖形中任何一對(duì)頂點(diǎn)之間的距離。疊加圖比完整的圖小,多用于加速查詢算法。

(1)HPML算法(High-Performance Multilevel Routing,高性能多級(jí)路由)

HPML(High Performance multivel Routing,高性能多級(jí)路由)算法是分割法的一個(gè)變種,它顯著減少了查詢時(shí)間,但代價(jià)是增加了空間使用量和預(yù)處理時(shí)間,在不同的級(jí)別上為圖添加了更多的快捷方式。

該方法基于輸入圖的分層分解和包含附加信息的輔助圖的計(jì)算。在聯(lián)機(jī)階段,使用這些預(yù)先計(jì)算的數(shù)據(jù)可以減少搜索空間,從而縮短查詢時(shí)間。該方法最大限度地開(kāi)發(fā)了預(yù)處理:其的新變體外包了計(jì)算到預(yù)處理階段的最短路徑所需的幾乎所有工作。因此,它最適合于查詢時(shí)間非常寶貴但預(yù)處理時(shí)間較長(zhǎng)(以及大量預(yù)計(jì)算數(shù)據(jù))的環(huán)境

(2)CRP算法(可定制路線規(guī)劃算法)

該算法的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)為區(qū)分網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫再|(zhì)度量性質(zhì)。拓?fù)涫蔷W(wǎng)絡(luò)的圖形結(jié)構(gòu),以及每個(gè)路段或轉(zhuǎn)彎的一組靜態(tài)屬性,例如物理長(zhǎng)度、車道數(shù)、道路類別、速度限制、單向或雙向以及轉(zhuǎn)彎類型。該度量生成了穿越路段或轉(zhuǎn)彎的實(shí)際成本。它通??梢院?jiǎn)潔地描述為一個(gè)函數(shù),將電弧/轉(zhuǎn)彎的靜態(tài)特性映射(在恒定時(shí)間內(nèi))為成本。例如,在所用時(shí)間度量中(假設(shè)自由流動(dòng)的交通),弧的成本可以是其長(zhǎng)度除以其速度限制。該算法假設(shè)拓?fù)溆?/span>度量共享,很少改變,而度量可能經(jīng)常改變,甚至可能是用戶特定的。該算法具有三個(gè)階段的現(xiàn)實(shí)路線規(guī)劃算法。,第一個(gè)獨(dú)立于度量的預(yù)處理可能相對(duì)較慢,因?yàn)樗苌龠\(yùn)行。它只將圖形拓?fù)渥鳛檩斎?/span>,并可能產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的輔助數(shù)據(jù)(與輸入大小相當(dāng))。第二個(gè)階段,即度量定制,針對(duì)每個(gè)度量運(yùn)行一次,并且必須更快(幾秒鐘),并且只生成少量數(shù)據(jù)(原始圖的一部分)。最后,查詢階段使用前兩個(gè)階段的輸出,并且對(duì)于實(shí)時(shí)應(yīng)用程序必須足夠快。該算法適用于具有任意度量的實(shí)時(shí)應(yīng)用程序,包括分層方法失敗的應(yīng)用程序。CRP可以快速地處理新的度量,并且度量特定的信息足夠小,可以同時(shí)將多個(gè)度量保存在內(nèi)存中。該方法通過(guò)重新審視和徹底重新設(shè)計(jì)已知的加速技術(shù),并將它們與圖形劃分的最新進(jìn)展相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。2.1.3基于層次化的方法層次化方法利用道路網(wǎng)絡(luò)的固有層次結(jié)構(gòu),其中諸如高速公路的主要道路復(fù)合了小的動(dòng)脈子網(wǎng)絡(luò)。一旦源頂點(diǎn)和目標(biāo)頂點(diǎn)相距很遠(yuǎn),查詢算法僅掃描子網(wǎng)的頂點(diǎn)。預(yù)處理階段根據(jù)實(shí)際的最短路徑結(jié)構(gòu)計(jì)算頂點(diǎn)或邊的重要性。

(1)CH算法(Contraction Hierarchies algorithm)

CH算法是一種優(yōu)化的加速方法,可以利用代表道路網(wǎng)絡(luò)的圖的特性。通過(guò)在預(yù)處理階段創(chuàng)建“shortcuts”來(lái)實(shí)現(xiàn)提速,然后在最短路徑查詢中使用這些“shortcuts”來(lái)跳過(guò)“不重要的”頂點(diǎn)。這是基于對(duì)道路網(wǎng)絡(luò)高度分層的觀察。與一些通向小區(qū)內(nèi)部路的路口相比,某些路口(例如高速公路路口)在層次結(jié)構(gòu)中“更重要”并且在層次上更高。“shortcuts”可用于保存兩個(gè)重要路口之間預(yù)先計(jì)算的距離,從而算法無(wú)需在查詢時(shí)考慮這些路口之間的完整路徑。CH不知道人類認(rèn)為哪條道路“很重要”,但是它能夠使用啟發(fā)式方法計(jì)算出頂點(diǎn)的重要性。(2)REACH算法:REACH算法是一種層次化的方法,在預(yù)處理階段,首先計(jì)算頂點(diǎn)的中心度量(到達(dá)值),并在查詢階段使用這個(gè)度量來(lái)修剪基于Dijkstra的雙向搜索。設(shè)P是從源頂點(diǎn)s到包含頂點(diǎn)v的目標(biāo)頂點(diǎn)t的最短路徑。v相對(duì)于P的距離是r(v,P)= min { distance(s,v),distance(v,t)}。2.1.4基于有界跳躍(bounded-hop 法)bounded-hop 的方法是通過(guò)向圖形添加虛擬shortcuts來(lái)預(yù)先計(jì)算頂點(diǎn)對(duì)之間的距離。由于所有頂點(diǎn)對(duì)之間的預(yù)計(jì)算的距離對(duì)于大型網(wǎng)絡(luò)而言是不允許的,因此bounded-hop 方法旨在獲得具有非常少的跳躍的任一的一條虛擬路徑的長(zhǎng)度。(1)HL算法(Hub Labeling)它在預(yù)處理階段計(jì)算圖形的每個(gè)頂點(diǎn)u的標(biāo)簽L(u),其主要由u的一組中心頂點(diǎn)和它們的距離組成。選擇這些標(biāo)簽使得它們遵守覆蓋屬性:對(duì)于任何頂點(diǎn)對(duì)(s,t),標(biāo)記L(s)和L(t)的交集必須包含從s到t的最短路徑的至少一個(gè)頂點(diǎn)。在查詢階段期間,通過(guò)評(píng)估標(biāo)記L(s)和L(t)的交集中存在的中心點(diǎn)之間的距離,可以在線性時(shí)間內(nèi)確定距離(s,t)。HL在道路網(wǎng)絡(luò)查詢方法是最快的,但代價(jià)是空間占用率高。(2)HL-∞算法(Customizable Route Planning algorithm)HL-∞算法則利用了集線器標(biāo)簽和頂點(diǎn)排序之間的關(guān)系,并開(kāi)發(fā)了預(yù)處理算法來(lái)計(jì)算產(chǎn)生小標(biāo)簽的排序。頂點(diǎn)排序的迭代范圍優(yōu)化算法使HL-∞算法的查詢時(shí)間比HL快兩倍。它以一些頂點(diǎn)排序(例如,由CH給出的)開(kāi)始并且在給定數(shù)量的迭代步驟中進(jìn)行,每個(gè)迭代步驟按重要性的降序重新排序不同范圍的頂點(diǎn)。(3)HLC算法(Hub Label Compression)HLC算法通過(guò)組合出現(xiàn)在多個(gè)標(biāo)簽中的常見(jiàn)子結(jié)構(gòu),以更高的查詢時(shí)間為代價(jià):將空間使用減少一個(gè)數(shù)量級(jí)。(4)TNR算法(Transit Node Routing)它使用頂點(diǎn)子集上的距離表示。在預(yù)處理階段,它選擇一組頂點(diǎn)作為傳輸節(jié)點(diǎn),并計(jì)算它們之間的所有成對(duì)距離。從傳輸節(jié)點(diǎn),對(duì)于每個(gè)頂點(diǎn)u,它可以計(jì)算一組訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)。如果存在來(lái)自u(píng)的最短路徑使得v是其中的第一個(gè)傳輸節(jié)點(diǎn),則傳輸節(jié)點(diǎn)v是u的接入節(jié)點(diǎn)。它還計(jì)算每個(gè)頂點(diǎn)與其訪問(wèn)節(jié)點(diǎn)之間的距離。選擇傳輸節(jié)點(diǎn)集的一種自然方法是選擇弧分隔符的頂點(diǎn)分隔符或邊界頂點(diǎn)作為傳輸節(jié)點(diǎn)。在查詢階段,距離表用于選擇從源頂點(diǎn)s到目標(biāo)頂點(diǎn)t的路徑,該路徑最小化組合距離s-a(s)-a(t)-t,其中a(s)和a(t)是接入節(jié)點(diǎn)。如果最短路徑不包含傳輸節(jié)點(diǎn),則執(zhí)行本地查詢(通常為CH)。2.1.5多種算法組合可以將各個(gè)方法進(jìn)行組形成不同圖形屬性的混合算法。以上各種技術(shù)方法進(jìn)行組合可形成不同圖形屬性的混合算法。REAL算法結(jié)合了REACH和ALT。ReachFlags算法是結(jié)合了REACH和Arc Flags邊標(biāo)記法)。SHARC算法將shortcut的計(jì)算與多級(jí)的Arc Flags(邊標(biāo)記法)相結(jié)合。CHASE算法將CH與Arc Flags相結(jié)合。TNR + AF算法結(jié)合了TNR和Arc Flags(邊標(biāo)記法)。PHAST算法可以將若干技術(shù)進(jìn)行組合,以便通過(guò)利用多核CPU和GPU的并行性進(jìn)行加速。2.2運(yùn)動(dòng)規(guī)劃

運(yùn)動(dòng)規(guī)劃子系統(tǒng)負(fù)責(zé)計(jì)算從自動(dòng)駕駛汽車的當(dāng)前狀態(tài)到由行為選擇子系統(tǒng)定義的下一個(gè)局部目標(biāo)狀態(tài)的路徑或軌跡。運(yùn)動(dòng)計(jì)劃執(zhí)行局部駕駛行為,滿足汽車的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)約束,為乘客提供舒適度,并避免與環(huán)境中的靜態(tài)和移動(dòng)障礙物發(fā)生碰撞

運(yùn)動(dòng)計(jì)劃可以是路徑或軌跡。路徑是汽車狀態(tài)的序列,并沒(méi)有定義汽車狀態(tài)如何隨時(shí)間演變。該任務(wù)可以委托給其他子系統(tǒng)(例如,行為選擇子系統(tǒng)),或者速度分布可以定義為曲率和接近障礙物的函數(shù)。而軌跡是一條指定汽車狀態(tài)隨時(shí)間演變的路徑。

2.2.1路徑規(guī)劃

路徑規(guī)劃涉及生成從汽車當(dāng)前狀態(tài)到下一目標(biāo)狀態(tài)的一系列狀態(tài),這并不定義汽車狀態(tài)隨時(shí)間的演變。路徑規(guī)劃通常分為全局路徑規(guī)劃局部路徑規(guī)劃。在全局路徑規(guī)劃中,在汽車開(kāi)始移動(dòng)之前,使用環(huán)境的離線全局地圖計(jì)算全局路徑。在局部路徑規(guī)劃中,當(dāng)汽車移動(dòng)時(shí),使用周圍環(huán)境的在線局部地圖生成局部路徑,這允許汽車處理移動(dòng)障礙物。路徑規(guī)劃方法主要可分為兩類:基于圖搜索的方法和基于插值曲線的方法。

2.2.1.1基于圖搜索的方法:

(1)Dijkstra算法是通過(guò)找到圖的初始節(jié)點(diǎn)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的最短路徑。Dijkstra算法通過(guò)重復(fù)檢查最近尚未檢查的節(jié)點(diǎn),將其鄰點(diǎn)添加到要檢查的節(jié)點(diǎn)集,并在達(dá)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)時(shí)停止。Dijkstra算法適用于全局路徑規(guī)劃。然而,由于檢查的節(jié)點(diǎn)數(shù)量很多,它在大面積地區(qū)的計(jì)算成本很高,并且有時(shí)候結(jié)果不連續(xù)。

(2)A*算法是Dijkstra的擴(kuò)展,其主要通過(guò)基于對(duì)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的啟發(fā)式估計(jì)成本向節(jié)點(diǎn)分配權(quán)重來(lái)執(zhí)行快速圖搜索。然而,這種算法找到解決方案并不容易。一種局部路徑規(guī)劃方法,該方法將A*算法與兩種不同的啟發(fā)式成本函數(shù)相結(jié)合,即(RTR)度量Voronoi。其中第一個(gè)考慮了汽車的運(yùn)動(dòng)學(xué)約束,而第二個(gè)考慮了障礙物的形狀位置的常識(shí)。

2.2.1.2基于插值曲線的方法基于曲線插值的方法是通過(guò)使用插值處理。該方法通過(guò)插值處理:在已知的點(diǎn)集內(nèi)插入新的點(diǎn)集方法采用之前已知的一組點(diǎn)(如,描述路線圖的航點(diǎn))并生成描繪更平滑路徑的新點(diǎn)集。用于自動(dòng)駕駛汽車的路徑規(guī)劃的最常用曲線插值的方法是樣條曲線樣條曲線是以子間隔劃分為分段多項(xiàng)式參數(shù)曲線,這些曲線可以將其定義為多項(xiàng)式曲線。每個(gè)子段之間的連接稱為結(jié)(或控制點(diǎn)),其通常具有高度平滑約束。這種曲線具有較低的計(jì)算成本,因?yàn)槠湫袨槭怯山Y(jié)來(lái)定義的。然而,這種方法的結(jié)果可能不是最優(yōu)的,因?yàn)樗鼈?cè)重于實(shí)現(xiàn)部件之間的連續(xù)性而不是滿足道路的約束,并且它取決于全局航路點(diǎn)。(1)一種實(shí)時(shí)路徑規(guī)劃算法,該算法為靜態(tài)避障的越野自動(dòng)駕駛提供了最優(yōu)路徑。所提出的規(guī)劃算法基于一組預(yù)定義的航路點(diǎn)來(lái)計(jì)算路徑。預(yù)定義的路線點(diǎn)提供曲線坐標(biāo)系的基礎(chǔ)框架,以生成用于自動(dòng)駕駛車輛路徑規(guī)劃的路徑候選。將每個(gè)候選對(duì)象轉(zhuǎn)換為笛卡爾坐標(biāo)系,并使用障礙物數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估。為了選擇最優(yōu)路徑,通過(guò)考慮路徑安全成本、路徑平滑度路徑一致性來(lái)確定每條路徑的優(yōu)先級(jí)。

(2)在該方法中,首先從一組預(yù)定義的路線點(diǎn)構(gòu)建中心線,這些路線點(diǎn)通常是從車道級(jí)的地圖中獲得的。通過(guò)弧長(zhǎng)和到中心線的偏移確定。然后,所有這些候選都被轉(zhuǎn)換為笛卡爾坐標(biāo)。考慮靜態(tài)安全性、舒適性和動(dòng)態(tài)安全性的總成本,選擇最優(yōu)路徑;同時(shí),還確定了最佳路徑的適當(dāng)加速度和速度。設(shè)計(jì)了各種類型的道路,包括具有靜態(tài)和移動(dòng)障礙物的單車道道路和多車道道路,以測(cè)試所提出的方法。該方法的流程圖如下圖33所示.

圖片

圖33  基于曲線插值的規(guī)劃方法

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