基于模型预测原理的无人车局部路径规划算法研究

发布时间：2024-02-18 06:47

　　为了应对机动车保有量逐年增加而带来的一系列的交通、环境等问题,在车辆主动安全技术的日益成熟和互联网技术的迅速发展的背景下,无人驾驶车辆(简称无人车)成为近年来的研究热点。局部路径规划作为其关键技术之一,其性能的好坏直接决定无人驾驶车辆的成功与与否。本文在考虑无人车车辆动力学约束、结构化道路约束、交通规则约束以及计算效率方面等方面,对无人车的局部路径规划进行了一系列研究,设计了基于模型预测原理的无人车局部路径规划算法。依托课题组设计的实车实验平台,对本文研究的相关内容进行实车试验。本文研究内容如下:(1)调研了近年来国内外无人车研究现状和典型的路径规划方法,将路径规划方法概括为五类,并分析各个算法的特点和优劣。(2)以2自由度车辆动力学模型为基础,建立了以前轮转角为输入,以车辆航向角为输出的车辆非线性模型,并对模型进行离散化,作为模型预测控制算法的预测模型。同时,在二轮车模型的基础上,分析Pure Pursuit的轨迹跟踪方法,并设计基于Pure Pursuit的车辆横向控制算法和基于PID的纵向速度跟踪算法。(3)利用栅格法对车辆行驶环境进行建模,引入凸近似避障原理可行域求解方法对栅格...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.3规划决策各环节示意图

1绪论3环境感知技术是利用车载传感器对周围环境进行感知，感知对象主要包括行驶的道路及周边障碍物。其中感知行驶道路主要包括对车道线、信号灯、交通标志等具有特殊含义的目标识别；感知周围障碍物则是对车辆、行人、路障等目标的识别。主要感知方式分为视觉感知、激光感知、微波感知。视觉感知是基....

图1.4国外早期的自动驾驶

1绪论5（d）VaMoRs（e）NavLab-5（f）Boss（g）Porter图1.4国外早期的自动驾驶1994年，德国研制出VaMP和VITA-2，被认为是真正意义上的无人驾驶汽车，欧洲有19个国家的13个汽车制造商、高校及科研机构参与了此项目。其中梅塞德斯-奔驰的“VaMP....

图1.5国内著名的

重庆理工大学硕士学位论文8人驾驶HQ3（图1.5c），与第一代无人驾驶车辆相比，第二代在实现硬件小型化的基础上还配备有更多主动安全系统。2011年，HQ3以平均时速87km/h完成了286km的道路测试，实现了从长沙到武汉的全程无人驾驶任务，期间该车在自动驾驶模式下实现了67次超....

图1.5国内著名的自动驾驶车辆

重庆理工大学硕士学位论文8人驾驶HQ3（图1.5c），与第一代无人驾驶车辆相比，第二代在实现硬件小型化的基础上还配备有更多主动安全系统。2011年，HQ3以平均时速87km/h完成了286km的道路测试，实现了从长沙到武汉的全程无人驾驶任务，期间该车在自动驾驶模式下实现了67次超....

本文编号：3902093