智能汽车的运动规划与控制研究综述

采国顺，刘昊吉，冯吉伟，徐利伟，殷国栋

（东南大学 机械工程学院，南京 211189，中国）

随着现代社会的不断进步与发展，人们对于出行安全性、便捷性和经济性等方面的需要越来越高。融合了车辆智能化、网联化和电动化等先进技术的智能汽车，在车辆行驶安全性与经济性方面具有巨大的优势，在世界范围内得到了广泛的关注[1]。

智能汽车利用车载传感器进行综合感知，具有自主决策能力，能够控制车辆安全，高效地行驶[2]，是实现未来交通的重要发展途径。从功能上划分，典型的智能驾驶主要包括感知、决策与规划、控制3个模块[3]，每个模块又可细分为不同的小模块，如图1所示。通过各模块之间的协调配合，实现特定条件下的智能驾驶，其中，综合感知层将传感器系统采集的数据进行处理与融合，实现车辆对环境、位置、交通、目标与障碍物、车辆状态等信息的精确感知；决策规划层根据综合感知和车辆状态信息，结合车辆与环境实际的空间和时间约束，输出车辆下一阶段驾驶行为与运动轨迹，是连接综合感知层与控制执行层的关键模块；控制执行层是依据轨迹规划模块输出的结果，对车辆期望动作进行实现并获取状态反馈信息[4]。决策规划层和控制执行层均是以车辆模型为基础展开研究，且其结果将直接决定车辆目标动作与实现效果，因此对行驶安全性与经济性起到关键影响。本文针对与智能汽车自车状态密切相关的运动规划与控制进行综述研究，梳理最新的研究进展，并给出发展趋势分析。……