一种基于改进型人工势场法的高速公路匝道口区路径规划方法技术

技术编号:46460200 阅读:1 留言:0更新日期:2025-09-23 22:24
本发明专利技术公开了一种基于改进型人工势场法的高速公路匝道口区路径规划方法,明确高速公路匝道口的道路信息、驾驶车辆初始状态以及障碍物初始状态;建立高速公路匝道口势场,将实际道路空间转化为虚拟势场环境;构建障碍物斥力势场;基于匝道口势场和所述障碍物斥力势场搭建高速公路匝道口场景人工势场模型;进行路径规划,当驾驶车辆陷入局部最优时,引入辅助力计算并调整路径,同时引入距离影响因子来削弱障碍物斥力势场的影响,并将障碍物速度信息纳入所述人工势场模型中,用于处理多个动态障碍物;综合人工势场模型中的引力势场、道路边界斥力场和障碍物斥力势场的影响,得到驾驶车辆在高速公路匝道口运动过程中的合力,实现路径规划。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于改进型人工势场法的高速公路匝道口区路径规划方法


技术介绍

1、人工势场法被广泛应用于机器人导航和自动驾驶车辆中。该方法通过将目标点视为引力源,障碍物视为斥力源,利用引力和斥力的合力驱动车辆向目标点移动并避开障碍物。然而,传统的人工势场法在复杂交通场景中容易出现局部最优问题,尤其在处理高速公路匝道汇入时,容易导致车辆停滞在某些位置。

2、国内外许多学者针对人工势场法进行了深入研究。早期的研究大多集中于基础的引力和斥力模型,khatib等人提出了人工势场法的基本框架,并将其应用于机器人导航中。随着研究的深入,许多学者开始关注如何优化势场算法,以适应更复杂的环境。a.stentz等人提出了通过改进斥力场的形式来增强避障效果的方法,并在动态交通环境下取得了显著的成果。国内方面,耿以才等人,提出一种基于动态人工势场思想的无人驾驶汽车路径规划算法,解决应用经典人工势场算法时出现的无法到达目标和局部最小陷阱问题。这些研究为人工势场法的实际应用提供了理论基础,但在高速公路匝道口的特殊场景中,仍然存在局部最优和动态避障的挑战。

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【技术保护点】

1.一种基于改进型人工势场法的高速公路匝道口区路径规划方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的基于改进型人工势场法的高速公路匝道口区路径规划方法,其特征在于:步骤(1)中:

3.如权利要求1所述的基于改进型人工势场法的高速公路匝道口区路径规划方法,其特征在于:步骤(2)具体为:根据人工势场原理,以停车视距SSD为吸引目标,建立高速公路匝道口势场,所述停车视距SSD的表达式为:

4.如权利要求1所述的基于改进型人工势场法的高速公路匝道口区路径规划方法,其特征在于:步骤(3)中,单个障碍物车辆的矩形模型的障碍物斥力势场构建过程为:

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【技术特征摘要】

1.一种基于改进型人工势场法的高速公路匝道口区路径规划方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的基于改进型人工势场法的高速公路匝道口区路径规划方法,其特征在于:步骤(1)中:

3.如权利要求1所述的基于改进型人工势场法的高速公路匝道口区路径规划方法,其特征在于:步骤(2)具体为:根据人工势场原理,以停车视距ssd为吸引目标,建立高速公路匝道口势场,所述停车视距ssd的表达式为:

4.如权利要求1所述的基于改进型人工势场法的高速公路匝道口区路径规划方法,其特征在于:步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员:贝绍轶刘鹏鑫李波杨霖杨军提艳罗彤华蕾易爱斌倪彰张兰春
申请(专利权)人:江苏理工学院
类型:发明
国别省市:

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