基于RRT的智能车辆局部路径规划与跟随研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wish_hjl
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
智能驾驶是当前汽车发展的重要趋势,而主动避障技术是实现智能化无人化驾驶的关键技术之一。本文围绕主动避障中的路径规划与跟随两方面内容展开了初步研究:  快速搜索随机树算法(rapidly random-exploring trees,简称RRT)作为一种传统的路径规划算法,有着搜索速度快、计算时间短的优点,但也存在随机树扩展遍布规划空间、搜索不具有趋向性、路径曲率变化大且结果重现性低、路径分布不符合车辆正常行驶时的轨迹及避障不及时等缺陷。因此,本文在原RRT算法的基础上提出了改进的EXP-RRT算法。通过建立直道和弯道的期望路径模型,采用高斯分布描述随机采样点,并引入启发式搜索机制,增加规划决策来改进RRT算法。与原算法对比,结果表明:改进算法所规划的路径质量显著提高,规划时间缩短一倍。同时,在CarSim软件中搭建直道和弯道仿真场景,跟随规划路径,结果表明:改进后的RRT算法所得路径具有较好的可跟随性,且侧向加速度在车辆稳定性要求范围内,说明采用改进后的RRT算法进行汽车局部路径规划可行、实用。  为实现对目标路径的跟随,在二自由度非线性车辆动力学模型的基础上,采用微分几何方法(differential geometry based control algorithm,简称DGA)来处理车辆模型并设计了路径跟随控制规律。通过与CarSim路径跟随以及模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)路径跟随的效果对比,验证了该控制方法具有良好的跟随性能。最后,将规划、跟随作为一个整体来进行仿真实验,结果表明,二者能够很好的结合。
其他文献
采用离体叶片法,利用马铃薯晚疫病菌混合菌株对49个马铃薯品种和13份马铃薯野生种种质资源及其后代进行晚疫病抗性鉴定。结果表明:49个马铃薯品种中,7个品种表现抗病反应,11
喀左盆地是辽宁西部晚中生代裂陷盆地,充填地层为下白垩统九佛堂组。针对九佛堂组存在多种内部划分方案及其它相关问题,通过实测累计达106km的10余条地质剖面,运用岩石地层学
在我国沿海地区及内地湖河沉积相地区分布着大面积的软土,修建在软土路基上的道路,常出现沉降过大、不均匀沉降过大以及“桥头跳车”等问题。本文利用GDS三轴试验系统对循环荷
滑坡是一种十分普遍的地质作用,由于它经常中断交通、堵塞河道、摧毁厂矿、破坏村庄和农田,造成人员伤亡和重大经济损失而受到世界各国的关注。滑坡支挡工程与滑体的相互作用也日益成为相关科技人员研究的热点问题之一。如何设计出最优的滑坡治理方案,达到经济、安全的效果,对国民经济的建设和发展具有十分重要的实际意义。本文以大路沟滑坡治理工程为背景,以治理方案优选为目标,对抗滑桩设计计算、拱形抗滑桩墙的有限元模拟以
边坡是自然或人工形成的斜坡,是人类工程活动中最基本的地质环境之一,也是工程建设中最常见的工程形式,作为全球三大地质灾害(地震、洪水、崩塌滑坡泥石流)之一的边坡失稳滑
进气道结构直接影响内燃机缸内充量的大小和涡流的强弱,直接关系到混合气形成、燃烧、排放以及整机性能。传统气道研发采用经验设计和稳流试验相结合的方法,研制周期长,且难
边坡二维稳定性分析方法的研究已趋于完善,在实际工程中的应用也非常广泛。大部分二维极限平衡法在相应假设条件下推导严谨,收敛性能够得到保证。二维极限平衡通用法按条间力
作为一个复杂而特殊的油气储层,火山岩储层的研究在国内外是一个新的研究领域,许多问题需要进行深入研究。本文以海拉尔盆地为例,预测乌尔逊—贝尔凹陷有利的火山岩油气勘探
在对多足步行机器人研究现状和发展趋势进行分析的基础上,提出了一种液压驱动的四足步行机器人,完成了步行机器人机械结构优化设计以及运动学、动力学分析,并进行了虚拟样机
随着现代科技的飞速发展,在如今的工业生产制造中,加工、检测等领域的技术要求日益增高。数控回转工作台作为各类数控铣镗床及加工中心等设备的一种重要的功能附件,凭借着其