基于改进型人工势场法的车辆编队避障研究

来源：电子测量技术杂志2025年第18期北京时间：

作者：赵晓鹏，王国权

单位：北京信息科技大学机电工程学院 北京 100192

摘要：针对传统人工势场法在多车协同编队避障中易陷入局部最优、路径振荡及目标不可达等问题，本文提出一种改进型人工势场法。通过限定引力势场的最小势能、在斥力势场中引入欧氏距离、构建道路边界斥力势场及非线性编队稳定力势场，优化了引力和斥力的动态平衡机制，提升了编队的避障能力和行驶稳定性。数值仿真结果表明，针对三角形编队避障场景，改进算法将到达时间缩短至22.3 s（较传统方法减少37.7%），路径总长度缩短23.2%（55.7 m），编队恢复时间降低至2.5 s（缩短61.5%），且避免了局部最优问题，目标不可达率从25%降至2%。实物模型实验进一步验证了算法在动态环境中的鲁棒性，编队在避障后能快速恢复三角形队形。本文方法为多车协同避障提供了高效、稳定的解决方案，对智能交通系统具有重要应用价值。

关键词：多车协同编队;领航跟随法;人工势场法;编队避障策略;编队稳定力势场