基于多项式的智能车辆换道轨迹规划.pdf

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1、co"妒“衙D恻以PP一略口甩d铆，fca咖删计算机工程与应用基于多项式的智能车辆换道轨迹规划李玮，王晶，段建民LIWej，WANGJing，DUANJi柚min北京工业大学电子信息与控制工程学院，北京100124CollegeofElec仃0nicInformation&con仃oIEngjneering，BeijinguIliVerS时of融lulolo鼬Beijing100124，cbi舱LIWei，Ⅵ【ANGJin舀DUANJianmin．Lanechan昏ngtrajectoryplanningofintemgentVehicl嚣basedon

2、poIynomials．ComputerEngineeringandAppIications，2012，48(3)：242-245．Abstmct：studyingonttleIarIecb粕百ngprocessofintelligeIltVehicles，anewl柚ech锄gingalgorithlnb髂edonmellseofpoIyllomi-alsispresented．Thisalgori血mIlsestIlerectanglesfortargetvehicle柚dobstacIeVehiclesrepresentation，combines

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5、tvehicle；l粕ech黼ging；n司ecto移pla姗ing；polyIlomiaI摘要：以智能车辆换道过程为研究对象，提出一种基于多项式理论的车辆换道轨迹规划算法。该算法采用矩形对换道车辆及障碍车辆进行包裹，结合换道车辆的边界条件由以时间为参数的多项式计算得到换道轨迹。由该算法生成的换道轨迹符合四段式车道变换模型，并适用于复杂道路环境。新算法将复杂道路环境中期望换道轨迹的求取问题转换为单一参数求取问题，简化了计算，同时考虑了车辆动力学限制对生成轨迹的影响。计算机仿真验证了算法的正确性及有效性，尤其是在复杂路面情况下体现了该换道轨迹规划算法的优势

6、。关键词：智能车辆；换道；轨迹规划；多项式DOI：10．3778住issn．1002．8331．2012．03．07l文章编号：1002．8331(2012)03．0242．04文献标i只码：A中图分类号：TP273l引言智能车辆(Intelligentvehicle，Iv)，是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，是众多高新技术综合集成的载体。智能车辆致力于提高汽车的安全性、舒适性和提供优良的人车交互界面，是目前各同重点发展的智能交通系统中一个重要组成部分。车道变换是车辆运动过程中最常见的运动之一，随着智能车辆技术研究的逐渐深

7、入，车辆换道行为成为国内外学者研究的热点，而换道轨迹的生成是实现车道变换的前提条件，其性能指标决定了在车道变换过程中车辆能否通畅、快速、安全的运行，因此对换道轨迹规划算法的深入研究对提高道路通行能力，减少车辆延误、改善道路拥挤有着重要意义。就路径规划算法而言有基于搜索、概率、几何等方法，前两种方法实时性较羞，因此不适用于智能车辆这种对实时性要求较高的场合。几何方法由于直观、精确、运算量小等优点是目前被广泛采用的车辆换道算法。基于几何方法生成的最简单的换道轨迹为等速偏移换道轨迹与圆弧换道轨迹u，。但该两种换道轨迹存在曲率突变、不连续等缺陷，不符合车辆实际运

8、动学特性。采用B样条曲线对上述换道轨迹进行再规划01可以克服上述缺陷，但生成的换