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      不同緊急工況下的汽車(chē)主動(dòng)避撞控制的研究*

      2021-01-13 11:14:06裴曉飛陳禎福過(guò)學(xué)迅
      汽車(chē)工程 2020年12期
      關(guān)鍵詞:主車(chē)轉(zhuǎn)角曲率

      裴曉飛,李 朋,陳禎福,過(guò)學(xué)迅

      (武漢理工大學(xué)汽車(chē)工程學(xué)院,武漢 430070)

      前言

      面對(duì)復(fù)雜多變的交通環(huán)境,如果駕駛員的應(yīng)急操作無(wú)法使汽車(chē)成功避撞,需要汽車(chē)避撞系統(tǒng)及時(shí)干預(yù),通過(guò)主動(dòng)制動(dòng)或轉(zhuǎn)向保證安全性。目前,隨著ADAS 系統(tǒng)的逐漸普及,以自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)(autonomous emergency braking,AEB)為代表例如CITY SAFETY[1]系統(tǒng)和 PRE-SAFE[2]系統(tǒng)已較為成熟。但是上述系統(tǒng)僅依靠緊急制動(dòng),不足以保證在高車(chē)速或低附著等工況下的有效避撞。

      若要實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工況下汽車(chē)的避撞安全,需要主動(dòng)制動(dòng)與主動(dòng)轉(zhuǎn)向相結(jié)合的避撞控制系統(tǒng)。Cui等[3]根據(jù)與前車(chē)相對(duì)車(chē)距、相對(duì)車(chē)速及相對(duì)加速度,并結(jié)合路面附著系數(shù)確定轉(zhuǎn)向還是制動(dòng)避撞。Eckert 等[4]通過(guò)比較最后轉(zhuǎn)向點(diǎn)與最后制動(dòng)點(diǎn)決定避撞模式。Hattori 等[5]采用帶有偽逆矩陣的序列二次規(guī)劃控制制動(dòng)與轉(zhuǎn)向,減少避撞距離。上述主動(dòng)避撞系統(tǒng)主要研究避撞過(guò)程中的決策問(wèn)題,轉(zhuǎn)向避撞路徑相對(duì)固定,大多是基于特定函數(shù)產(chǎn)生。

      為了優(yōu)化緊急避撞路徑,很多文獻(xiàn)開(kāi)展了相關(guān)研究。Chu 等[6]通過(guò)在曲線坐標(biāo)系中建立基準(zhǔn)線,從三次多項(xiàng)式路徑庫(kù)中優(yōu)選最佳路徑進(jìn)行靜態(tài)障礙物的避撞。Alia 等[7]采用回旋曲線觸須法進(jìn)行靜態(tài)與動(dòng)態(tài)的障礙物規(guī)避,通過(guò)曲線可通過(guò)性、曲率最優(yōu)以及距離全局路徑最近3 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)避撞路徑規(guī)劃。Funke 等[8]通過(guò)模型預(yù)測(cè)控制與反饋控制建立了新的控制架構(gòu),有效地協(xié)調(diào)了車(chē)輛避撞與穩(wěn)定行駛的相對(duì)關(guān)系。Ji 等[9]通過(guò)道路的三角函數(shù)與障礙物的指數(shù)函數(shù)疊加建立三維虛擬危險(xiǎn)勢(shì)場(chǎng)法,結(jié)合多約束模型預(yù)測(cè)控制來(lái)規(guī)劃出合理的避撞路徑。朱西產(chǎn)等[10]研究車(chē)輛與行人發(fā)生碰撞危險(xiǎn)時(shí),采用五次多項(xiàng)式規(guī)劃轉(zhuǎn)向避撞路徑,輔助駕駛員緊急轉(zhuǎn)向。江浩斌等[11]通過(guò)將優(yōu)先駕駛員變道模型與Sigmoid函數(shù)路徑結(jié)合規(guī)劃出緊急變道路徑。任玥等[12]采用人工勢(shì)場(chǎng)法表征車(chē)輛碰撞風(fēng)險(xiǎn),并規(guī)劃最優(yōu)避撞路徑。但是,目前大多數(shù)文獻(xiàn)未考慮旁車(chē)道交通車(chē)的干預(yù)或僅考慮旁車(chē)道車(chē)輛勻速的情況,試驗(yàn)工況也較為單一,未考慮高車(chē)速與低附著等極限工況下的避撞問(wèn)題。

      綜上所述,本文中根據(jù)車(chē)速與地面附著系數(shù),依據(jù)安全距離模型,先得到僅考慮前車(chē)時(shí)轉(zhuǎn)向與制動(dòng)的優(yōu)先級(jí)。在轉(zhuǎn)向優(yōu)先時(shí),又結(jié)合旁車(chē)道交通要素的干預(yù),合理選擇最佳的避撞模式?;谖宕味囗?xiàng)式的路徑規(guī)劃通過(guò)代價(jià)函數(shù)優(yōu)選出最優(yōu)避撞路徑,并通過(guò)前饋加LQR 反饋控制器實(shí)現(xiàn)路徑跟蹤。最后通過(guò)駕駛員在環(huán)試驗(yàn)給予驗(yàn)證。

      1 緊急避撞模式的選擇

      1. 1 安全距離模型

      安全距離模型包括轉(zhuǎn)向安全距離模型與制動(dòng)安全距離模型。在轉(zhuǎn)向安全距離模型中,由于五次多項(xiàng)式路徑曲率連續(xù),路徑平滑,符合駕駛員的實(shí)際換道特征,容易被大多數(shù)駕駛員所接受[13]。因此,本文中選擇五次多項(xiàng)式來(lái)描述規(guī)劃的路徑,求解滿足起始點(diǎn)位置及曲率約束所得方程為

      式中:x為縱向位移;y為側(cè)向位移;b為轉(zhuǎn)向結(jié)束時(shí)的側(cè)向位移;d為車(chē)輛轉(zhuǎn)向時(shí)期的縱向位移。假設(shè)轉(zhuǎn)向過(guò)程中縱向速度保持不變始終為v0,令x=v0t,又令轉(zhuǎn)向時(shí)間Tsteer=d/v0,代入式(1)求2 階導(dǎo)可得

      最終,可得轉(zhuǎn)向安全距離為

      式中:vh為主車(chē)車(chē)速;vf為前車(chē)車(chē)速;μ為地面附著系數(shù)。此外,本文中選用文獻(xiàn)[14]中所述的制動(dòng)安全距離,如式(5)所示:

      式中:Tdelay為制動(dòng)系統(tǒng)延遲時(shí)間;axmax為制動(dòng)減速度;Ssafe為安全車(chē)距。本文中參照文獻(xiàn)[14]中的參數(shù)取值,Tdelay= 0.2 s,axmax= 0.7g,Ssafe= 5 m。

      1. 2 避撞模式的選擇

      圖1 避撞決策框架圖

      主動(dòng)避撞決策結(jié)構(gòu)如圖1 所示。先比較轉(zhuǎn)向與制動(dòng)的優(yōu)先級(jí),制動(dòng)優(yōu)先時(shí),直接采取緊急制動(dòng)控制;當(dāng)轉(zhuǎn)向優(yōu)先時(shí),再進(jìn)一步判斷安全避撞模式。

      1. 2. 1 制動(dòng)與轉(zhuǎn)向優(yōu)先級(jí)比較

      當(dāng)考慮前車(chē)避撞時(shí),分別計(jì)算不同緊急工況下的轉(zhuǎn)向安全距離(見(jiàn)式(4))和制動(dòng)安全距離(見(jiàn)式(5))。為了留給駕駛員更多自主操作余量,選取兩者值中的較小者賦予更高的避撞優(yōu)先級(jí)。最小安全距離同車(chē)速與地面附著系數(shù)有關(guān),轉(zhuǎn)向/制動(dòng)優(yōu)先級(jí)的比較結(jié)果如圖2 所示。

      在地面附著系數(shù)一定時(shí),制動(dòng)安全距離與轉(zhuǎn)向安全距離曲線有一個(gè)交點(diǎn),在車(chē)速小于交點(diǎn)車(chē)速時(shí),制動(dòng)安全距離小于轉(zhuǎn)向安全距離,制動(dòng)避撞的優(yōu)先級(jí)較高;在車(chē)速大于交點(diǎn)車(chē)速時(shí)制動(dòng)安全距離大于轉(zhuǎn)向安全距離,轉(zhuǎn)向優(yōu)先級(jí)較高。在路面附著系數(shù)由大變小的過(guò)程中,制動(dòng)安全距離與轉(zhuǎn)向安全距離交點(diǎn)車(chē)速逐漸減小,即在低附著路面和車(chē)輛高速行駛時(shí)轉(zhuǎn)向的優(yōu)先級(jí)要大于制動(dòng),高附著路面和車(chē)輛低速行駛時(shí)制動(dòng)優(yōu)先級(jí)則更高。

      圖2 安全距離模型

      1. 2. 2 轉(zhuǎn)向優(yōu)先時(shí)的避撞模式選擇

      當(dāng)選擇轉(zhuǎn)向優(yōu)先時(shí),還要考慮旁車(chē)道交通要素對(duì)主車(chē)換道安全的影響。根據(jù)旁車(chē)車(chē)速與其位置,結(jié)合車(chē)輛軌跡預(yù)測(cè)模型,對(duì)備選路徑作進(jìn)一步避撞檢測(cè),從而選擇合理的避撞模式。

      在考慮主車(chē)與旁車(chē)相對(duì)位置時(shí),本文中將主車(chē)向旁車(chē)道投影處理,考慮投影后的主車(chē)與旁車(chē)之間的相對(duì)縱向位置關(guān)系。因此,借鑒式(5)可得主車(chē)投影位置與旁車(chē)間的縱向制動(dòng)安全距離:

      式中:vn為旁車(chē)車(chē)速;axbrake為旁車(chē)制動(dòng)時(shí)的減速度。參照文獻(xiàn)[15]中后車(chē)駕駛員的跟車(chē)減速度范圍為1.5~3.3 m/s2,本文中取axbrake= 3 m/s2,以免主車(chē)的換道行為對(duì)旁車(chē)運(yùn)動(dòng)造成明顯的干擾。

      在轉(zhuǎn)向優(yōu)先下,根據(jù)主車(chē)與旁車(chē)的相對(duì)車(chē)速與相對(duì)車(chē)距關(guān)系,可進(jìn)一步細(xì)分為3 種避撞模式:

      式中Sref為當(dāng)前主車(chē)投影位置與旁車(chē)相對(duì)縱向位移,以主車(chē)在旁車(chē)前為正。

      避撞模式選擇示意圖如圖 3 所示。根據(jù)Dbrake_next可將旁車(chē)道分為轉(zhuǎn)向區(qū)域、制動(dòng)區(qū)域以及轉(zhuǎn)向加制動(dòng)區(qū)域。當(dāng)主車(chē)投影位置位于AB 段或DE段時(shí),主車(chē)可采取轉(zhuǎn)向避撞;當(dāng)主車(chē)投影位置位于CD 段時(shí),主車(chē)只能制動(dòng)避撞;當(dāng)主車(chē)投影位置位于BC 段時(shí),主車(chē)需要轉(zhuǎn)向加制動(dòng)避撞。

      圖3 避撞模式選擇

      2 基于五次多項(xiàng)式的避撞路徑規(guī)劃

      2. 1 轉(zhuǎn)向避撞路徑簇的生成

      本文中采用五次多項(xiàng)式產(chǎn)生轉(zhuǎn)向避撞路徑,在最后的仿真中將與文獻(xiàn)[11]中基于Sigmoid 函數(shù)的避撞路徑進(jìn)行對(duì)比??紤]到彎道行駛工況,需要將在q-s曲線坐標(biāo)系中生成的規(guī)劃路徑投影到大地yx直角坐標(biāo)系下。q-s坐標(biāo)系到y(tǒng)-x坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換公式為

      式中:R為道路的轉(zhuǎn)彎半徑;x、y、s和q分別為直角坐標(biāo)系和曲線坐標(biāo)系的橫軸坐標(biāo)值。以當(dāng)前時(shí)刻的車(chē)輛位置為起點(diǎn),則縱向上的規(guī)劃長(zhǎng)度為

      同時(shí)以車(chē)道中心線為基準(zhǔn)線,將避撞路徑的終點(diǎn)位置按0.1 m 的間隔進(jìn)行側(cè)向偏置,左右各偏置5 m。因此共能生成101 條備選路徑,規(guī)劃路徑的精度及覆蓋范圍足夠滿足轉(zhuǎn)向避撞的需要。

      2. 2 碰撞檢測(cè)

      對(duì)于每一條備選路徑,都需要進(jìn)行碰撞檢測(cè),以判斷該路徑是否能夠安全避撞。在大地坐標(biāo)系y-x下,車(chē)輛的外形可以用矩形近似[16]。主車(chē)的車(chē)身矩形表示如下:

      若主車(chē)與前車(chē)、旁車(chē)的車(chē)身矩形沒(méi)有交集,則代表避撞成功。因此,主車(chē)車(chē)身上的所有點(diǎn)要滿足:

      式中下角標(biāo)next 和front 分別表示旁車(chē)和前車(chē)。對(duì)于動(dòng)態(tài)障礙物的檢測(cè),還需要結(jié)合其軌跡預(yù)測(cè)模型。本文中選擇文獻(xiàn)[17]中的CTRA 模型對(duì)旁車(chē)軌跡進(jìn)行預(yù)測(cè)。

      2. 3 轉(zhuǎn)向避撞路徑的優(yōu)選

      對(duì)于最優(yōu)避撞路徑的選擇,本文中參照文獻(xiàn)[6],選擇帶有權(quán)重因子的代價(jià)函數(shù)進(jìn)行線性組合。主車(chē)將總代價(jià)值最小的路徑作為期望路徑進(jìn)行轉(zhuǎn)向避撞。代價(jià)函數(shù)中考慮了避撞路徑的安全性與平滑性,如下式:

      式中:i=1,2,…,101,表示路徑檢索號(hào);Cs和Cκ分別代表規(guī)劃路徑的安全性和平滑性代價(jià);ωs和ωκ分別為安全性和平滑性代價(jià)的權(quán)重因子。將路徑的風(fēng)險(xiǎn)定義為碰撞檢測(cè)值與離散高斯分布卷積:

      式中:c[k]代表路徑的碰撞檢測(cè)值,通過(guò)碰撞檢測(cè)時(shí)c[k] = 0,發(fā)生碰撞則c[k] = 1,當(dāng)k超出路徑索引的最大值時(shí),默認(rèn)c[k] =1;g[i]為一個(gè)決定路徑碰撞檢測(cè)影響范圍的因子,形式符合高斯分布;σ為碰撞風(fēng)險(xiǎn)的標(biāo)準(zhǔn)差,σ值越大,高斯分布形狀越扁平,影響范圍越大。通過(guò)高斯分布與碰撞檢測(cè)值卷積便可得到定量的風(fēng)險(xiǎn)值。

      此外,路徑的平滑性不僅關(guān)系到乘坐的舒適性,還會(huì)影響行駛穩(wěn)定性。路徑的平滑性與曲率有關(guān),而在車(chē)速一定的情況下,汽車(chē)的側(cè)向加速度與曲率К成正比。因此,本文中選擇路徑曲率平方的積分作為平滑性的指標(biāo):

      不同的代價(jià)權(quán)重對(duì)最優(yōu)路徑的生成有不同的影響。如圖4(a)所示,僅考慮路徑安全性,選擇檢索號(hào)為4 和-4 的路徑。如圖4(b)所示,車(chē)輛選擇了距離障礙物和路沿均較遠(yuǎn)的安全位置進(jìn)行轉(zhuǎn)向避撞。如圖4(c)所示,僅考慮路徑平滑性,除去發(fā)生碰撞的路徑,選擇檢索號(hào)為2 的路徑。如圖4(d)所示,車(chē)輛選擇了最為平滑的路徑進(jìn)行轉(zhuǎn)向避撞,路徑曲率最小,但所選路徑距離障礙物太近,碰撞風(fēng)險(xiǎn)較大。因而,路徑的優(yōu)選必須同時(shí)考慮安全性與平滑性代價(jià)。如圖4(e)所示,選擇出檢索號(hào)為3 的路徑進(jìn)行轉(zhuǎn)向避撞。如圖4(f)所示,車(chē)輛選擇了碰撞風(fēng)險(xiǎn)較小、乘坐舒適性也較好的路徑進(jìn)行轉(zhuǎn)向避撞。

      3 避撞路徑跟蹤控制

      為了準(zhǔn)確跟蹤規(guī)劃出的避撞路徑,本文中在路徑跟蹤中采用前饋加反饋控制結(jié)構(gòu)。采用前饋控制克服彎道中的道路曲率干擾,而反饋控制可以消除系統(tǒng)不確定性和環(huán)境干擾而產(chǎn)生的車(chē)輛與期望路徑之間的偏差。其中,前饋控制表達(dá)式為

      式中:ie為轉(zhuǎn)向盤(pán)至前輪轉(zhuǎn)角比;ρ為路徑曲率;m為汽車(chē)質(zhì)量;CF和CR分別為前后軸的側(cè)偏剛度;lF和lR分別為前后軸的軸距;δff為轉(zhuǎn)向盤(pán)前饋控制轉(zhuǎn)角。

      反饋控制器以車(chē)輛質(zhì)心點(diǎn)處的方向偏差Δψ0和預(yù)瞄點(diǎn)處的橫向偏差ΔyL作為控制變量,采用LQR算法進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先,考慮車(chē)輛動(dòng)力學(xué)表達(dá)式:

      圖4 路徑安全性與平滑性代價(jià)影響比較

      式中:L為車(chē)輛軸距;Iz為橫擺轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;δfb為轉(zhuǎn)向盤(pán)反饋控制轉(zhuǎn)角。

      將式(17)進(jìn)一步離散化:

      式中:Ad=(I+TA/2)/(I-TA/2);Bd=TB;I為單位矩陣,T為控制周期,在路徑跟蹤中T=0.01 s。

      基于LQR 最優(yōu)控制原理,目標(biāo)函數(shù)設(shè)計(jì)如下:

      結(jié)合狀態(tài)方程(式(20)) 和目標(biāo)函數(shù)(式(21)),最優(yōu)反饋控制律可以表示為

      式中K為最優(yōu)增益系數(shù)。P矩陣可以由代數(shù)黎卡提方程求解:

      通過(guò)不斷調(diào)試本文中的Q取值如下:

      由于黎卡提方程求解需要消耗大量計(jì)算資源,難以應(yīng)用于實(shí)時(shí)控制中。因此,本文中先離線計(jì)算出不同車(chē)速下的最優(yōu)增益系數(shù)K值,然后根據(jù)實(shí)際車(chē)速查表獲取。

      最終,轉(zhuǎn)向盤(pán)控制輸入轉(zhuǎn)角為前饋與反饋部分之和:

      4 實(shí)時(shí)仿真與結(jié)果分析

      本文中基于PXI 實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)開(kāi)展緊急避撞策略的驗(yàn)證。試驗(yàn)平臺(tái)的硬件配置如圖5 所示,并通過(guò)CarSim RT 提供整車(chē)模型和虛擬場(chǎng)景。

      圖5 硬件在環(huán)配置

      3 種典型的試驗(yàn)工況設(shè)置如下。

      工況1:地面附著系數(shù)0.75,主車(chē)初速60 km/h沿直道行駛。旁車(chē)為勻速20 km/h,與主車(chē)初始縱向車(chē)距20 m。在前方60 m 處,一行人以2 m/s 的速度快速橫穿馬路。

      工況2:地面附著系數(shù)0.4,主車(chē)初速50 km/h,沿轉(zhuǎn)彎半徑200 m 的彎道行駛。旁車(chē)為勻速20 km/h,與主車(chē)初始縱向車(chē)距20 m。在前方60 m 處,一輛障礙車(chē)靜止停在車(chē)道中。

      工況3:地面附著系數(shù)0.75,主車(chē)初速60 km/h,沿直道行駛。旁車(chē)初始車(chē)速40 km/h,由駕駛員自主駕駛(任意加速或制動(dòng)),旁車(chē)與主車(chē)初始縱向車(chē)距40 m。在主車(chē)前方100 m 處,一輛障礙車(chē)停在車(chē)道中。

      工況1 試驗(yàn)結(jié)果如圖6 所示,車(chē)輛選擇主動(dòng)制動(dòng)避撞,轉(zhuǎn)向盤(pán)未進(jìn)行動(dòng)作。如圖6(a)所示,在約1.8 s 時(shí)開(kāi)始制動(dòng),在約4.2 s 時(shí)制動(dòng)停車(chē)。如圖6(b)所示,由主車(chē)軌跡上的時(shí)間點(diǎn)來(lái)看,主車(chē)在t3時(shí)間點(diǎn)已經(jīng)剎停,且與前方行人保持足夠的安全距離。

      圖6 工況1 試驗(yàn)結(jié)果

      工況2 試驗(yàn)結(jié)果如圖7 所示,車(chē)輛選擇制動(dòng)轉(zhuǎn)向避撞。如圖7(a)所示,轉(zhuǎn)向時(shí)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角最大值不超過(guò)150°,穩(wěn)態(tài)行駛下保持約20°的轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角以跟蹤彎道路徑。如圖7(b)所示,側(cè)向加速度較大,轉(zhuǎn)向較為急切,但極值不超過(guò)0.25g,車(chē)輛仍處于穩(wěn)定狀態(tài)。如圖7(c)所示,通過(guò)觀察t0-t3時(shí)間點(diǎn),發(fā)現(xiàn)主車(chē)轉(zhuǎn)向過(guò)程中及轉(zhuǎn)向完成后都未與旁車(chē)發(fā)生碰撞,且保持足夠車(chē)距,主車(chē)成功實(shí)現(xiàn)彎道低附著工況的轉(zhuǎn)向避撞。

      工況3 試驗(yàn)結(jié)果如圖8 所示,車(chē)輛自主選擇轉(zhuǎn)向制動(dòng)避撞。如圖8(a)所示,轉(zhuǎn)向時(shí)轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角最大值不超過(guò)150°。如圖8(b)所示,側(cè)向加速度較大,轉(zhuǎn)向較為急切,但極值不超過(guò)0.5g,車(chē)輛仍處于穩(wěn)定狀態(tài)。如圖8(c)所示,主車(chē)在t3時(shí)刻已經(jīng)完成了轉(zhuǎn)向動(dòng)作,而駕駛員駕駛的旁車(chē)此刻仍然未被超車(chē)。通過(guò)觀察t1-t5時(shí)間點(diǎn),發(fā)現(xiàn)主車(chē)轉(zhuǎn)向過(guò)程中及轉(zhuǎn)向完成后都未與旁車(chē)發(fā)生碰撞,且跟車(chē)距離保持在10 m 左右,主車(chē)順利完成了轉(zhuǎn)向制動(dòng)避撞。

      圖7 工況2 試驗(yàn)結(jié)果

      此外,本文中還對(duì)比了由五次多項(xiàng)式和Sigmoid函數(shù)生成的避撞路徑效果。由圖9(a)所示,五次多項(xiàng)式生成的期望路徑曲率更大,轉(zhuǎn)向更為急迫。由圖9(b)所示,Sigmoid 路徑在轉(zhuǎn)向時(shí),轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角由0 突變?yōu)?70°,由于 Sigmoid 函數(shù)在初始位置處的曲率不為0,導(dǎo)致轉(zhuǎn)向不平順,轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角峰值約為90°。而五次多項(xiàng)式路徑轉(zhuǎn)向時(shí)轉(zhuǎn)角由0 漸變,轉(zhuǎn)向平順,且轉(zhuǎn)向盤(pán)轉(zhuǎn)角峰值可達(dá)約150°。因此,基于五次多項(xiàng)式生成的路徑更加適合緊急工況下的轉(zhuǎn)向避撞。

      圖8 工況3 試驗(yàn)結(jié)果

      圖9 五次多項(xiàng)式與Sigmoid 函數(shù)路徑對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果

      5 結(jié)論

      本文中提出了一種適用于不同緊急工況的主動(dòng)避撞策略。首先設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)向/制動(dòng)優(yōu)先級(jí)以及3 種避撞模式,然后綜合安全性與平滑性代價(jià)函數(shù),從備選路徑庫(kù)中優(yōu)選出避撞路徑實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向避撞。此外,采用前饋加LQR 反饋控制完成避撞路徑的跟蹤。最后的實(shí)時(shí)仿真結(jié)果表明,主車(chē)能夠根據(jù)旁車(chē)狀態(tài)、障礙物狀態(tài)以及道路信息的不同,做出合理的轉(zhuǎn)向、制動(dòng)以及轉(zhuǎn)向加制動(dòng)的避撞決策及動(dòng)作。同時(shí),對(duì)比基于Sigmoid 函數(shù)的避撞路徑,本文中由五次多項(xiàng)式生成的路徑使得轉(zhuǎn)向避撞更為緊急并且流暢。未來(lái)將結(jié)合速度規(guī)劃和動(dòng)態(tài)障礙物的不確定性問(wèn)題對(duì)主動(dòng)避撞策略做進(jìn)一步研究。

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