原文传递
场端定位停车场自主泊车路径规划研究
| 论文题名： | 场端定位停车场自主泊车路径规划研究 |
| 关键词： | 自动驾驶汽车;室内停车场;场端定位;自主泊车;路径规划 |
| 摘要： | 停车是汽车出行的刚性需求，找位难、停车难、取车难已经成为现代城市生活的一大痛点。随着汽车智能化网联化发展，人们期盼汽车能够借助自动驾驶技术代替人类寻位和泊车，解决停车难题。AVP自主代客泊车是目前最契合停车痛点需求的技术，是当下的研究热点之一，但由于存在缺少超视距感知、定位不准确、寻位效率低等问题，依靠单车智能在室内停车场场景中实现AVP功能的技术路线进入了瓶颈期。因此，开展车场协同下的自主泊车路径规划研究，对于实现达到L4级自动驾驶水平的AVP功能来说尤为重要。本文将针对自动驾驶汽车在场端定位室内停车场中进行寻位驾驶的需求设计车场协同的路径规划解决方案，并开展规划算法原理和相关应用开发的研究，并设计仿真实验验证规划结果。 本文通过对自主泊车的需求进行分析，设计车场协同的寻位方案；用节点路径图来表示停车场平面模型，再以此为基础确定停车位的表达方式；根据路径规划的需求，建立简化后的车辆二轮自行车模型及其运动学微分方程；根据场端定位的需求为协同方案选取UWB室内定位系统，分析其定位原理，并结合应用实际和停车场模型，求解定位基站的布局坐标。 寻位路径的初次规划是基于多目标选择最优路径。在开展最优路径规划工作前，根据分配的车位，通过遍历算法求解并存储所有可行的路径方案及路径长度值，后续研究中可以直接调用，避免重复计算。开始最优路径规划时，调用可行路径，针对停车场中正在泊入库位的障碍车辆，利用AFP人工势场研究障碍车对路径方案的影响的量化方法，计算所有可行路径的“通行代价”值。基于路径的长度值与“通行代价”值对路径方案进行FNS快速非支配排序，确定路径方案的最优解集，作为初次规划结果。 寻位路径的二次规划是基于行驶时间的估算进行择优。根据初次规划结果，通过几何方法创建可用于轨迹跟踪的参考路径，在场端利用纯跟踪控制算法和比例控制算法计算沿不同参考路径行驶的时间；针对障碍车的数量及分布位置，设计“分区域加时”的罚时机制，结合轨迹跟踪用时和加时时长，完成对汽车沿参考路径在停车场内行驶寻位时间的预估，选取用时最短的参考路径，作为自主泊车寻位路径规划的最终结果。 最后基于初次规划和二次规划的计算流程，开发适用于停车场终端的应用程序，相关程序可根据输入的车位编号进行最优参考路径的规划及输出；搭建联合仿真测试平台进行轨迹跟踪仿真，验证规划的参考路径可用于自动驾驶车辆在停车场中通过轨迹跟踪行驶完成自主泊车寻位工作。 |
| 作者： | 吴韦伽 |
| 专业： | 机械 |
| 导师： | 刘延伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2023 |
检索历史
应用推荐
