路径规划是自动驾驶系统的核心技术之一,一条安全可靠的路径是智能车辆安全行驶的基本前提。由于路径的规划基于道路环境和车辆自身姿态信息,其中,外界的环境具有复杂性和时变性,对车辆行驶的安全性和效率有很大的影响。因此,研究一种既能保证车辆安全、又能使车辆行驶效率高的路径规划方法,对车辆的自动驾驶具有重要的意义。为了规划出安全可靠的路径,需要研究智能车辆安全性的表示方法及模型。针对这一问题,本文构建了基于势场的威胁评估模型来表示外界环境因素对智能车辆安全性的影响。首先,提取与车辆安全密切相关的环境因素,包括目标特征、道路环境和运动学因素。其次,采用模糊推理的方法计算威胁系数,并构建静态威胁势场模型。由于车辆运动学因素对威胁评估模型影响较大,本文在静态威胁势场的基础上,添加运动学因素构建动态威胁势场模型,以提高模型的准确性。最后,通过仿真试验证明了本文的威胁评估方法是有效的。为了兼顾车辆的高安全性和高行驶效率,本文在威胁评估模型的基础上提出一种具有安全性约束的路径规划方法。首先,根据需求建立具有安全性约束的路径规划模型,通过设立安全约束条件确保车辆行驶在安全区域内;然后,设计时间最优目标函数。针对该模型的求解,本文结合威胁势场和栅格地图构建多值矩阵栅格地图;同时改进方向优先顺序选择算法,并利用改进的算法在地图中进行搜索,从而规划出最优路径。最后对路径进行优化,使其满足车辆控制平顺性的要求。本文通过仿真试验验证了该路径规划方法的有效性。根据研究的具有安全性约束的路径规划方法,本文设计并开发了路径规划软件系统,包括威胁评估模块、地图构建模块、路径规划模块和路径平滑模块,通过实车实验验证了本文的研究方法和系统的有效性。