近年來(lái)，自動(dòng)駕駛技術(shù)已經(jīng)成為智能交通領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛需要在車(chē)輛上安裝傳感器、執(zhí)行器等裝置，以實(shí)時(shí)感知周?chē)h(huán)境，并作出響應(yīng)。而其中，局部行為規(guī)劃和局部軌跡規(guī)劃是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵技術(shù)。

局部行為規(guī)劃和局部軌跡規(guī)劃是為了計(jì)算出安全、舒適和連續(xù)的局部軌跡，基于路線規(guī)劃中識(shí)別的全局路線來(lái)進(jìn)行的。由于軌跡是局部的，這兩個(gè)功能必須以后退的方式實(shí)現(xiàn)。需要強(qiáng)調(diào)的是，這兩個(gè)函數(shù)的輸出應(yīng)該是軌跡，而不是路徑，軌跡與其他動(dòng)態(tài)交通參與者相互作用，否則，自車(chē)需要額外的努力來(lái)躲避環(huán)境中的移動(dòng)障礙物。

局部規(guī)劃是通過(guò)解決最優(yōu)控制問(wèn)題（OCP）來(lái)完成的，該問(wèn)題在滿足多種類型的硬約束或軟約束的情況下最小化預(yù)定義的成本函數(shù)。OCP的解決方案表示為時(shí)間連續(xù)控制和狀態(tài)輪廓，其中所需軌跡由狀態(tài)輪廓的一部分反映。由于這種OCP的分析解決方案通常不可用，因此需要兩種類型的操作來(lái)構(gòu)建軌跡。具體來(lái)說(shuō)，局部規(guī)劃分為三部分，第一類操作是識(shí)別一系列狀態(tài)網(wǎng)格，第二類操作是在相鄰狀態(tài)網(wǎng)格之間生成基元，第三類操作是前兩者的有機(jī)結(jié)合。

狀態(tài)網(wǎng)格識(shí)別可以通過(guò)搜索、選擇、優(yōu)化或潛在最小化來(lái)完成。基于搜索的方法將與上述OCP相關(guān)的連續(xù)狀態(tài)空間抽象成圖，并在那里找到狀態(tài)的鏈接。流行的基于搜索的方法包括A搜索和動(dòng)態(tài)編程（DP）。這些算法的許多高級(jí)應(yīng)用已經(jīng)將其影響力推到了頂峰，如混合A、雙向A*、半優(yōu)化A*和LQG框架?；谶x擇的方法通過(guò)尋找具有最優(yōu)成本函數(shù)的候選者來(lái)決定下一步或幾個(gè)步驟中的狀態(tài)網(wǎng)格。貪婪選擇和馬爾可夫決策過(guò)程（MDP）系列方法通常、屬于這一類。一種基于優(yōu)化的方法將原始OCP離散化為數(shù)學(xué)程序（MP），其解為高分辨率狀態(tài)網(wǎng)格。MP解算器進(jìn)一步分為基于梯度的解算器和非基于梯度的求解器；基于梯度的求解器通常求解非線性規(guī)劃、二次規(guī)劃、二次約束二次規(guī)劃和混合整數(shù)規(guī)劃；基于非梯度的解算器通常由元啟發(fā)式表示。多種先前的方法可以被組合以提供從粗略到精細(xì)的局部行為/運(yùn)動(dòng)規(guī)劃策略。

原型生成通常表現(xiàn)為閉式規(guī)則、模擬、插值和優(yōu)化。閉式規(guī)則代表通過(guò)具有閉式解的分析方法來(lái)計(jì)算基元的方法。典型的方法包括Dubins/Reed-Shepp曲線、多項(xiàng)式和理論最優(yōu)控制方法。基于仿真的方法通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)仿真生成軌跡/路徑基元，轉(zhuǎn)發(fā)仿真運(yùn)行速度快，因?yàn)樗鼪](méi)有自由度。基于插值的方法由樣條曲線或參數(shù)化多項(xiàng)式表示。基于優(yōu)化的方法在數(shù)值上求解小規(guī)模OCP，以連接兩個(gè)狀態(tài)網(wǎng)格。

狀態(tài)網(wǎng)格識(shí)別和原型生成是構(gòu)建軌跡的兩個(gè)基本操作。這兩種操作都可以以各種方式進(jìn)行組織。例如，Kuwata等人將兩種操作集成在迭代循環(huán)中；HU等人在在線狀態(tài)網(wǎng)格識(shí)別之前離線構(gòu)建基元圖；Fan等人在生成連接基元之前識(shí)別狀態(tài)網(wǎng)格。如果規(guī)劃者只找到一條路徑而不是一條軌跡，那么時(shí)間進(jìn)程應(yīng)該附加到計(jì)劃的路徑上，作為后處理步驟。這種策略被稱為路徑速度分解（PVD），之所以被廣泛使用，是因?yàn)樗鼘⒁粋€(gè)3D問(wèn)題轉(zhuǎn)換為兩個(gè)2D問(wèn)題，這在很大程度上促進(jìn)了解決過(guò)程。相反，非PVD方法直接規(guī)劃軌跡，這具有提高解決方案最優(yōu)性的潛在優(yōu)點(diǎn)。

在過(guò)去的幾十年里，移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃領(lǐng)域已經(jīng)取得了快速進(jìn)展，這些理論進(jìn)展也為自動(dòng)駕駛技術(shù)的快速發(fā)展提供了支持。在自動(dòng)駕駛技術(shù)的實(shí)現(xiàn)中，如何開(kāi)發(fā)適合特定場(chǎng)景/任務(wù)的特定規(guī)劃者，以及如何在上游/下游模塊不完善的情況下規(guī)劃安全軌跡是目前研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。

總之，局部行為規(guī)劃和局部軌跡規(guī)劃是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的關(guān)鍵技術(shù)之一。需要解決的問(wèn)題包括如何優(yōu)化狀態(tài)網(wǎng)格識(shí)別和原型生成方法，如何開(kāi)發(fā)適合特定場(chǎng)景/任務(wù)的特定規(guī)劃者，以及如何在上游/下游模塊不完善的情況下規(guī)劃安全軌跡。在這些問(wèn)題上的研究將有助于提高自動(dòng)駕駛的性能和可靠性。

另一個(gè)需要注意的問(wèn)題是，自動(dòng)駕駛技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要同時(shí)考慮技術(shù)、法律和社會(huì)等多個(gè)方面的因素。例如，自動(dòng)駕駛技術(shù)的安全性和隱私性問(wèn)題需要得到保障，同時(shí)需要考慮自動(dòng)駕駛技術(shù)的社會(huì)接受度和法律法規(guī)的制定等問(wèn)題。因此，在推廣自動(dòng)駕駛技術(shù)的過(guò)程中，需要綜合考慮多方面的因素，并在各方面建立有效的溝通和合作機(jī)制。

總的來(lái)說(shuō)，局部行為規(guī)劃和局部軌跡規(guī)劃是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛的重要技術(shù)之一，其關(guān)鍵是優(yōu)化狀態(tài)網(wǎng)格識(shí)別和原型生成方法。當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問(wèn)題包括如何開(kāi)發(fā)適合特定場(chǎng)景/任務(wù)的特定規(guī)劃者，以及如何在上游/下游模塊不完善的情況下規(guī)劃安全軌跡。然而，需要注意的是，自動(dòng)駕駛技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要同時(shí)考慮技術(shù)、法律和社會(huì)等多個(gè)方面的因素，需要綜合考慮多方面的因素，并在各方面建立有效的溝通和合作機(jī)制。