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一种基于全纯嵌入和轨迹跟随的自动驾驶路径规划方法技术

技术编号:44334544 阅读:27 留言:0更新日期:2025-02-18 20:44
本发明专利技术提供一种基于全纯嵌入和轨迹跟随的自动驾驶路径规划方法,包括获取相应的自动驾驶车辆及路径规划数据;建立车辆路径规划模型;将车辆路径规划模型转化为非线性规划形式并构建相应的嵌入系统;运用全纯嵌入法求解路径规划模型的嵌入系统,得到自动驾驶车辆的路径规划函数;将自动驾驶车辆的路径划函数回传车辆,进行路径及车辆控制。本发明专利技术提出的快速灵活全纯嵌入法和轨迹跟随的全新路径规划方法,解决现有常用自动驾驶路径规划方法收敛速度慢,收敛域不规则等缺陷,同时也解决现有基于预测‑校正的内点法等的迭代方法计算量大、耗时长、存储空间消耗多等缺陷;在计算效率、规模和精度上都有显著提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动驾驶,尤其是一种基于全纯嵌入和轨迹跟随的自动驾驶路径规划方法


技术介绍

1、路径规划是自动驾驶汽车运动规划的关键组成部分,与车辆行驶的安全性以及乘客的舒适体验有着密切关系。在城市交通场景,自动驾驶汽车需要在复杂多变的环境中穿梭,例如道路被许多车辆或两侧的障碍物阻塞。如何在复杂环境中生成可行且平滑的路径,使路径规划成为一个极具挑战性的问题。

2、路径规划的目标是在构型空间(c-space)中找到一个连接起始构型和目标构型的函数,使得函数中的每个点都在无碰撞空间中。对于自动驾驶车辆,特别是有乘客的车辆,路径规划不仅需要计算安全路径,更重要的是计算舒适路径,即几何属性舒适变化的路径。

3、在处理非线性规划问题的众多研究成果中,现有技术的内点法具有多项式时间复杂性等优点,是极具潜力的优秀算法之一,但基于迭代思路的经典非线性及规划问题的求解方法存在若干共同缺陷:

4、1、基于预测-校正的内点法等的迭代方法不可避免地会涉及到雅可比矩阵的多次计算,同时还会包含多次预测和校正计算,因此该方法计算量大,耗时长;

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于全纯嵌入和轨迹跟随的自动驾驶路径规划方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于全纯嵌入和轨迹跟随的自动驾驶路径规划方法,其特征在于:步骤S1)中,所述的自动驾驶车辆及路径规划数据的获取包括通过卫星导航系统从地图数据中获得平滑的驾驶路线;以及通过车辆环境的感知,在frenet框架中进行路径生成的优化。

3.根据权利要求2所述的一种基于全纯嵌入和轨迹跟随的自动驾驶路径规划方法,其特征在于:步骤S1)中,使用密集且离散的点序列来表示frenet框架中的路径;即:

4.根据权利要求3所述的一种基于全纯嵌入和轨迹跟随的自动驾驶...

【技术特征摘要】

1.一种基于全纯嵌入和轨迹跟随的自动驾驶路径规划方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于全纯嵌入和轨迹跟随的自动驾驶路径规划方法,其特征在于:步骤s1)中,所述的自动驾驶车辆及路径规划数据的获取包括通过卫星导航系统从地图数据中获得平滑的驾驶路线;以及通过车辆环境的感知,在frenet框架中进行路径生成的优化。

3.根据权利要求2所述的一种基于全纯嵌入和轨迹跟随的自动驾驶路径规划方法,其特征在于:步骤s1)中,使用密集且离散的点序列来表示frenet框架中的路径;即:

4.根据权利要求3所述的一种基于全纯嵌入和轨迹跟随的自动驾驶路径规划方法,其特征在于:步骤s1)中,根据车辆感知数据,在第l段路径均匀采样m个点,得到车辆在每段路径l上的m个点的累积距离σlj,j∈(0,n)及其距离障碍物的上、下边界数据确定不等式约束集

5.根据权利要求4所述的一种基于全纯嵌入和轨迹跟随的自动驾驶路径规划方法,其特征在于:步骤s2)中,建立车辆路径规划模型,具体包括如下步骤:

【专利技术属性】
技术研发人员:汪涛张翠卿宋珂张宇思
申请(专利权)人:中山大学
类型:发明
国别省市:

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