一种实现无人车最优圈速的轨迹规划与跟随方法

摘要

无人驾驶车辆技术近年来得到较大的关注和发展,它利用先进的车载传感器系统、信息处理系统和执行系统等对车辆周围环境、车辆自身状态进行监控,提高车辆运行效率和行车安全.轨迹规划是无人车技术中较为核心关键的部分,目前无人车轨迹规划方法以改进的运用在移动机器人领域的规划算法为主,而将运用于移动机器人领域的规划算法移植到车辆领域还存有诸多问题.为此,本文提出了一种可适应任意道路形状的,基于三次自然样条曲线的最优二次轨迹规划方法,并基于五自由度车辆模型采用模型预测控制算法(MPC)实现轨迹跟随,将其成功运用于无人赛车最优圈速轨迹规划与跟随之中.仿真表明,本文提出的轨迹规划和跟随方法具有合理性和可操作性.