基于快速M(fèi)PC算法的自動(dòng)駕駛汽車路徑規(guī)劃

在其它車輛或障礙物存在時(shí)進(jìn)行安全路徑規(guī)劃是自動(dòng)駕駛汽車發(fā)展的關(guān)鍵任務(wù)，其設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于對(duì)自動(dòng)駕駛汽車的完整控制方案?？刂品桨傅闹髁魉惴ò焖贁U(kuò)展樹（RRT）算法以及模型預(yù)測(cè)控制（MPC）算法。算法的本質(zhì)在于將車輛行駛中的問題轉(zhuǎn)化約束條件下最優(yōu)解的規(guī)劃問題，并實(shí)時(shí)地給出計(jì)算結(jié)果。采用MPC算法是因?yàn)槠湓谔幚矸蔷€性問題時(shí)具有優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也在算法過程中使用C/GMRES方法，用來加快算法的速度，并減小計(jì)算機(jī)的工作量。

試驗(yàn)過程中使用C/GMRES方法對(duì)行駛路徑進(jìn)行規(guī)劃，使用PIDS算法進(jìn)行路徑追蹤，并建立了控制問題的詳細(xì)描述公式以及數(shù)學(xué)模型，來表示車輛的運(yùn)行狀況。試驗(yàn)中首先進(jìn)行正常的道路駕駛模擬，隨后模擬可能發(fā)生的各種道路情況，如擁堵或突發(fā)意外等情況，并收集駕駛模擬結(jié)果。然后對(duì)控制結(jié)果進(jìn)行數(shù)值模擬。

試驗(yàn)結(jié)果表明，與以前傳統(tǒng)的算法相比，結(jié)合了C/GMRES方法的快速M(fèi)PC算法在避開障礙物時(shí)的速度以及準(zhǔn)確率方面得到了明顯提高。但是，由于規(guī)避過程而產(chǎn)生的側(cè)向位移相比以前的傳統(tǒng)算法明顯增大，而且隨著障礙物數(shù)量的增加，算法所需的計(jì)算時(shí)間明顯加長(zhǎng)，這些都是亟待解決的問題。

S. Arrigoni et al. 2017 International Conference of Electrical and Electronic Technologies forAutomotive.Torino,Italy,15-16 June 2017.

編譯：葉紫陽