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原文传递无人车路径规划及自主避障研究

论文题名：	无人车路径规划及自主避障研究
关键词：	无人车;路径规划;自主避障;A*算法;人工势场法
摘要：	随着经济和科技的发展，私家车已逐渐普及，同时各类车辆不断增加，给人们出行带来了不小的压力，交通拥堵严重地影响了人们的生活效率和质量，还造成了不同程度的交通事故，这对于人们的工作与生活无疑是一个极大的安全隐患。随着互联网5G的到来，无人自动驾驶汽车的概念逐渐出现在大众的视线中，它的出现使得这一问题的解决成为可能，无人自动驾驶最为关键的技术当属路径规划。路径规划有全局和局部两种：汽车在工作时其周围环境不变的规划为全局规划；周围环境在发生着变化时的规划为局部规划。本课题对于路径规划主要进行了以下研究：　　第一是对于当前全局路径规划中应用较为广泛的A算法进行深入的研究，发现其所规划的路径存在搜索效率低、路径长度长等不足之处。由此对于提高路径搜索效率，同时使所规划路径长度变短提出改进A算法，通过建立栅格地图和传感器获取周围的环境信息，从而规划出一条连接起点和目标点的最佳路径。最后通过仿真并分析证实了新改进的A*算法有效。　　第二是对于当前局部路径规划应用较为广泛的人工势场法进行研究，发现其在进行路径规划的过程中存在目标不可达和局部最小值的缺点。通过修正函数解决目标不可达的问题，采用模拟退火法逃离局部最小值，通过Matlab2016a进行仿真验证了改进的人工势场法解决了目标不可达和局部最小值问题。为了保证汽车不驶离道路边界，引入道路边界斥力势场增加道路边界斥力，建立运动学约束使得所规划的路径更加合理。　　第三是建立小车模型同时结合Matlab对解决了目标不可达和局部最小值之后增加道路边界斥力的人工势场法进行仿真实验，结果表明了新改进的人工势场法是有效的。
作者：	甘成通
专业：	控制工程
导师：	王海群;赵焕章
授予学位：	硕士
授予学位单位：	华北理工大学
学位年度：	2022