基于PER-APF算法的无人驾驶汽车换道轨迹规划

来源：计算机测量与控制杂志2022年第6期北京时间：

作者：胡丹丹,张琪

单位：中国民航大学 机器人研究所

摘要：针对传统人工势场算法在解决无人驾驶汽车换道轨迹规划过程中存在的不足,提出一种基于势能重构人工势场 (Potential Energy Reconstruction- Artificial Potential Field, PER-APF) 的无人驾驶汽车换道轨迹规划算法。首先,建立了具有斥力区分的道路边界约束条件和多约束换道轨迹规划模型,通过判断障碍车辆与道路边沿的距离来保证换道过程的安全性与有效性；其次,提出了基于势能重构的改进APF算法,通过构建虚拟区域以及重构物理势能力场,有效的解决了目标不可达以及局部最优问题。仿真结果表明,所设计的PER-APF算法能够快速有效地为无人驾驶汽车规划一条安全合理的换道轨迹。

关键词：无人驾驶汽车;势能重构;人工势场算法;车道变换;轨迹规划

基金资助：天津市科技计划项目(17ZXHLGX00120)；中央高校基本科研业务费(3122017003)。