基于分层架构的自主代客泊车路径规划

张家旭 王志伟 郭 崇 赵 健 周时莹

(1吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室, 长春 130022)(2中国第一汽车集团有限公司智能网联研发院, 长春 130011)

高级驾驶辅助技术的推广应用提高了汽车行驶的安全性、舒适性和经济性,泊车辅助系统作为高级驾驶辅助技术的重要组成部分,已有近30年研究历史[1],其意在帮助驾驶员解决棘手的泊车难问题.相对于传统的泊车辅助系统,自主代客泊车系统能够代替驾驶员自主寻找车位并停放汽车,具有更高的自动化程度,彻底解决汽车最后一公里自动驾驶问题[2].

路径规划是自主代客泊车系统的重要环节,目前最具代表性的路径规划方法有基于优化的方法、基于采样的方法和基于图搜索的方法.文献[3]将自主代客泊车路径规划问题转化为非线性规划问题,并将客观数据作为初始解来加快非线性规划问题的求解效率.文献[4]综合考虑汽车运动学约束、机械约束和碰撞约束等,将泊车路径规划转化为最优化问题,并利用同步动态优化方法求解该最优优化问题.文献[5]采用自适应伪谱法求解泊车路径规划问题,相对于传统伪普法具有更快的收敛速度.基于优化的路径规划方法得到的路径满足汽车运动学、汽车动力学和碰撞约束,并且具有较好的可跟随性,但优化问题求解过程复杂,对计算性能要求较高,难以工程应用.

相对于基于优化的方法,基于采样的方法以快速扩展随机树算法为代……