自动泊车路径规划算法研究

自动泊车路径规划算法研究

随着我国汽车拥有量的增加,使得停车空间越来越拥挤,泊车困难问题日益严重,事故发生率越来越高。为了解决这一问题,自动泊车系统应运而生,因此,本文对不同环境约束下的自动泊车路径规划算法进行了研究。

首先,针对人工势场法应用于车辆路径规划时存在目标不可达、局部极小值等问题,改进了人工势场模型,将原有引力势场函数乘以一个收敛因子、原有斥力势场函数乘以一个距离因子。并基于此模型,设计了一种“梭型曲线法”路径规划方法,实现了路径的优化。

其次,针对车位狭小以及复杂环境下的平行泊车困难问题,将平行泊车的路径分段进行研究。将分段路径规划策略应用于辅助平行泊车的路径规划中,根据车辆的运动学特性以及环境约束,将车辆的路径规划问题表达式化。

最终引导车辆沿着规划的泊车路径从起始位置安全无碰地泊入车位,实现了车位狭小情况下的平行泊车。然后,针对狭窄路况以及复杂环境下的垂直泊车困难问题。

研究了垂直泊车过程中碰撞约束,并以此对垂直泊车过程中的关键点进行求解。设计了不同环境约束下的分段式垂直泊车路径,仿真验证了该方法的准确性。

最后,针对实际停车场环境,运用本文设计的方案进行路径规划,首先对实际停车场环境进行建模,根据车辆运动学模型,综合考虑避障约束以及自动泊车方法进行辅助驾驶,将行车道边界线虚化为障碍物,结合“梭型曲线法”进行路径规划,并采用三段式垂直泊车路径规划方法进行泊车,实现了车辆安全无碰的泊车入位。通过仿真验证,本文所设计的自动泊车路径规划算法可以实现在不同环境约束条件下安全无碰的泊车入位。