[1]薛 国 号,陈 巧 玉,许 银 胜,等.基于直接配点法的智能汽车避障路径规划研究[J].机械与电子,2020,(08):7-11.
　,,et al.Research on Intelligent Vehicle Obstacle Avoidance Path Planning Based on Direct Collocation Method[J].Machinery & Electronics,2020,(08):7-11.
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基于直接配点法的智能汽车避障路径规划研究()
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机械与电子[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
期数:
2020年08期
页码:
7-11
栏目:
设计与研究
出版日期:
2020-08-24

文章信息/Info

Title:
Research on Intelligent  Vehicle Obstacle Avoidance Path Planning Based on  Direct Collocation Method
文章编号:
1001-2257(2020)08-0007-05
作者:
薛 国 号 ; 陈 巧 玉 ; 许 银 胜 ; 叶 杰
华 南 理 工 大 学 汽 车 零 部 件 技 术 国 家 地 方 联 合 工 程 实 验 室 ，广 东 广 州   ５１０６４０
Author(s):
ＸＵＥ Ｇｕｏｈａｏ ;  Ｃ ＨＥＮ Ｑｉａｏｙｕ ;  ＸＵ Ｙｉｎｇｓｈｅｎｇ ;  ＹＥ Ｊｉｅ
Ｎａｔｉｏｎａｌ-Ｌｏｃａｌ Ｊｏｉｎｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａ ｕｔｏ ｍ ｏｂｉｌｅ Ｐａｒｔｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ， Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｕ ｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ， Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１０６４０ ， Ｃｈｉｎａ
关键词:
智 能 汽 车 ; 路 径 规 划 ; 直 接 配 点 法 ; 最 优 控 制
Keywords:
ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｖｅｈｉｃｌｅ ;  ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ ｐｌａｎｎｉｎｇ ;  ｄｉｒｅｃｔ ｃｏｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ;  ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ
分类号:
Ｕ ４６１
文献标志码:
A
摘要:
针 对 智 能 汽 车 避 障 路 径 规 划 问 题 ，提 出 一 种 基 于 直 接 配 点 法 的 避 障 路 径 规 划 方 法 。 建 立 了 智能 汽 车 的 运 动 学 模 型 、障 碍 车 辆 的 边 界 模 型 、道 路 可 行 驶 区 域 模 型 和 临 界 碰 撞 约 束 条 件 等 ，并 将 智 能 汽 车 的避 障 路 径 规 划 问 题 归 结 为 最 优 控 制 问 题 。 基 于 直 接 配 点 法 将 避 障 路 径 规 划 问 题 中 的 状 态 及 控 制 变 量 离 散化 ，并 基 于 三 阶Ｓｉｍ ｐｓｏｎ 公 式 将 运 动 学 约 束 条 件 转 化 为 节 点 及 配 点 处 的 状 态 及 控 制 变 量 离 散 值 的 等 式 约 束条 件 ，从 而 将 上 述 路 径 规 划 问 题 转 化 为 非 线 性 规 划 问 题 （ Ｎ Ｌ Ｐ ）进 行 求 解 以 得 到 最 优 避 障 路 径 。 双 移 线 工 况下 避 障 路 径 规 划 的 仿 真 结 果 表 明 ，其 求 解 时 间 为 ０．８３ ｓ ，具 有 良 好 的 实 时 性 ，所 规 划 的 避 障 路 径 平 滑 ，对 车 辆初 始 位 置 不 敏 感 ，验 证 了 该 方 法 的 可 行 性 。
Abstract:
Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｏｂｓｔａｃｌｅ ａｖｏｉｄａｎｃｅ ｐａｔｈ ｐｌａｎｎｉｎｇ ｆｏｒ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｖｅｈｉｃｌｅ ， ａ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｏｂｓｔａｃｌｅ ａｖｏｉｄａｎｃｅ ｐａｔｈ ｐｌａｎｎｉｎｇ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｄｉｒｅｃｔ ｃｏｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ．Ｆｉｒｓｔ ， ｔｈｅ ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｖｅｈｉｃｌｅ ， ｔｈｅ ｂｏｕｎｄａｒｙ ｍ ｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ｏｂｓｔａｃｌｅ ｖｅｈｉｃｌｅ ， ｔｈｅ ｍ ｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ｒｏａｄ ｄｒｉｖａｂｌｅ ａｒｅａ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｒｉｔｉｃａｌ ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｒｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ．Ｔ ｈｅ ｏｂｓｔａｃｌｅ ａｖｏｉｄａｎｃｅ ｐａｔｈ ｐｌａｎｎｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｖｅｈｉｃｌｅ ， ｉｓ ｒｅｄｕｃｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｂｌｅｍ ．Ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔ ｍａｔｃｈｉｎｇ ｐｏｉｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｈｉｒｄ ｏｒｄｅｒ Ｓｉｍ ｐｓｏｎ ｆｏｒｍ ｕｌａ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｄｉｓｃｒｅｔｉｚｅ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｓｔａｔｅ ｖａｒｉａｂｌｅｓ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｖａｒｉａｂｌｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｏｂｓｔａｃｌｅ ａｖｏｉｄａｎｃｅ ｐａｔｈ ｐｌａｎｎｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍ ， ｔｈｅｒｅｂｙ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎｔｏ ａ ｎｏｎ ｌｉｎｅａｒ ｐｒｏｇｒａ ｍ ｍｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍ （ Ｎ Ｌ Ｐ ） ｗｉｔｈ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ ｔｏ ｏｂｔａｉｎ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｏｂｓｔａｃｌｅ ａｖｏｉｄａｎｃｅ
ｐａｔｈ ．Ｔ ｈｅ ｓｉｍ ｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｏｕｂｌｅ ｓｈｉｆｔｉｎｇ ｌｉｎｅ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｓ ０ ．８３ｓ ， ｗ ｈｉｃｈ ｈａｓ ｇｏｏｄ ｒｅａｌ ｔｉｍｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ．Ｔ ｈｅ ｐｌａｎｎｅｄ ｏｂｓｔａｃｌｅ ａｖｏｉｄａｎｃｅ ｐａｔｈ ｉｓ ｓｍ ｏｏｔｈ ａｎｄ ｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｔｏ ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｖｅｈｉｃｌｅ ， ｗ ｈｉｃｈ ｖｅｒｉｆｉｅｓ ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ．

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相似文献/References:

[1]王 文 东,许 志 城,何 丽 晶,等.新型轮式按摩机器人的路径规划算法[J].机械与电子,2017,(01):69.
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备注/Memo

备注/Memo:
收 稿 日 期 ： ２０２０-０３- ３１
基 金 项 目 ：国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 （ ５１５７５７８９ ）；车 联 网 环 境 下 智 能 网 联 汽 车 群 体 协 作 与 优 化 控 制 （ ２０１９ Ａ１５１５１１０５６２ ）
作 者 简 介 ：薛 国 号 　 （ １９９６ － ），男 ，陕 西 西 安 人 ，硕 士 研 究 生 ，研 究 方 向 为 电 控 及 智 能 网 联 汽 车 ；陈 巧 玉 　 （ １９８５ － ），女 ，广 东 潮 安 人 ，硕 士研 究 生 ，研 究 方 向 为 智 能 汽 车 ；许 银 胜 　 （ １９９９ － ），男 ，广 东 汕 头 人 ，研 究 方 向 为 智 能 汽 车 路 径 规 划 ；叶 　 杰 　 （ １９９１ － ），男 ，江 西景 德 镇 人 ，博 士 ，讲 师 ，研 究 方 向 为 智 能 网 联 汽 车 群 体 优 化 控 制 研 究 。
更新日期/Last Update: 2020-09-01