自动平行泊车路径规划研究

自动平行泊车路径规划研究

随着汽车保有量的持续增加,城市地价的不断攀升,停车位越来越小。驾驶员在狭小的车位里泊车时,存在诸多不便,如泊车时间过长阻碍交通,泊车过程中发生碰撞或者刮擦等现象。

为解决泊车难问题,自动泊车系统引起了人们的高度关注。自动泊车系统可以减少驾驶员的泊车操作负担,有效降低泊车事故的发生,提高泊车行驶的安全性和舒适性。

本文根据阿克曼转向原理建立汽车运动学模型,分析汽车低速转向特性,以此为基础规划圆弧相切的自动平行泊车路径。根据车辆的极限转向特性寻找能够完成泊车的初始区域,并推算最小泊车位长度,在泊车位中设计合理的泊车终点区域。

依据泊车位的大小规划终点区域化一次平行泊车路径和终点区域化二次平行泊车路径,分析泊车过程中存在的可能碰撞情形,建立碰撞约束函数,在Matlab中建立终点区域化的自动平行泊车仿真模型进行仿真,验证该方法的可行性。在狭小车位中,对比终点区域化二次平移式泊车和终点区域化二次平行式泊车,两种方法都能实现无碰撞泊车,但终点区域化二次平行式泊车更为理想。

为了提高终点区域化二次平行式泊车的效率,实现自动泊车路径最短,构建带约束条件的终点区域化二次平行式泊车路径函数,利用遗传算法对泊车路径函数进行优化。在Matlab中建立基于遗传算法的终点区域化二次平行式自动泊车仿真模型,仿真结果表明,通过遗传算法优化泊车路径函数能使车辆精确无碰撞的泊在设计的终点区域内,并且泊车路径最短。

本文设计了自动平行泊车控制系统的总体结构框架,针对检测系统完成了详

细的设计实验。实验结果表明,该设计方案能有效地检测车辆与障碍物之间的距离。