基于综合信息感知的智能汽车轨迹规划的研究

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1、分类号TP273单位代码10618密级公开学号2150940021专业硕士学位论文基于综合信息感知的智能汽车轨迹规划的研究研究生姓名：庞俊康导师姓名及职称：杨志刚（教授）申请专业学位类别工程硕士学位授予单位重庆交通大学论文提交日期2018年4月23日专业领域名称车辆工程论文答辩日期2018年6月9日2018年6月9日ResearchonintelligentvehicletrajectoryplanningbasedoncomprehensiveinformationperceptionADissertatio

2、nSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：PangJunkangSupervisor：Prof.YangZhigangChongqingJiaotongUniversity,Chongqing,China摘要在日益发展的科学技术和人类不断提高的生活条件下，能够负担起汽车的家庭也越来越多，在如此庞大的汽车保有量下，相应的交通事故也早已引起了相关部门和普通民众的关注。一般情况下，车辆的行驶状况取决于驾驶员的状态。为了减少事故发生率，事故率较低的自动驾驶汽车逐渐被带进了大众的视野

3、，从而使交通压力、驾驶负荷和道路利用率得到明显的改善。从汽车诞生到现在为止，汽车工业发展的脚步从来没有停止过。特别是近些年得到了爆发式发展，汽车工业从近百年的燃油化到当下的大范围流行的电动化只用了短短的几年时间，后面随之而来的就是网联化和智能化。本文的研究重点是汽车的“四化”之一智能化，智能汽车，也称为无人驾驶汽车或自动驾驶汽车。本文的研究内容为综合信息感知和自动驾驶汽车规划与控制，综合信息感知包括车联网感知与车辆自身传感，智能汽车规划与控制包括路径规划、行为决策、运动规划和反馈控制，其中运动规划又包括轨迹规划

4、和速度规划。本文重点研究为在综合信息感知条件下的轨迹规划与速度规划。文中分别对这两个规划进行了详细的研究。运动规划中，先建立S-L坐标系并根据图论搜索的方法结合cost设置来选取最优轨迹曲线，再根据得到的轨迹曲线规划当前轨迹的速度。最后根据反馈控制，对规划的轨迹和规划的速度进行跟踪控制，从而实现车辆的自动行驶。在综合信息感知这部分，分别介绍了基于车联网通讯避撞、基于车辆与路边设备通讯避障并提高道路利用率、多传感器感知融合定位三个方面，详细阐述了综合的概念。在研究过程中设计开发了模型车，以协助完成实验工作。对自动

5、驾驶模型车样机进行结构设计、三维建模并加工制作。根据必要的指标对模型车的器件选型。随之，对模型车样机的电控部分和感知部分进行设计和选型，逐步完善整个自动驾驶模型车样机平台。最后是软件部分的设计，这个部分包括操作系统的选择、剪裁和应用，以及在操作系统下应用程序的设计和编写。模型车实验部分，进行了一系列的模型车平台测试工作，保证了车辆能够正常行驶在路面上。针对基于无线通讯的直行和转弯场景，对模型车进行避障实验设计，以此验证模型车的算法和测试模型车执行驱动部分的性能。关键词：自动驾驶汽车，轨迹规划，综合信息感知，模型

6、车样机，车联网IABSTRACTWiththeever-growingscienceandtechnologyandtheever-increasinglivingconditionsofmankind,moreandmorefamiliesareabletoaffordautomobiles.Undersuchalargeamountofcarownership,correspondingtrafficaccidentshavealreadycausedtheattentionoftherelevantdep

7、artmentsandordinarypeople.Ingeneral,thedrivingconditionofthevehicledependsonthedriver'scondition.Inordertoreducetheaccidentrate,auto-drivingcarswithloweraccidentrateshavegraduallybeenbroughtintothepublicview,sothattrafficpressure,drivingloadandroadutilizatio

8、nratehavebeensignificantlyimproved.Fromthebirthofthecaruntilnow,thepaceofdevelopmentoftheautomotiveindustryhasneverstopped.Especiallyinrecentyears,ithasdevelopedexplosively.Ithasonlybeenamattero