面向自动驾驶的动态路径规划避障算法

来源：计算机应用杂志2017年第3期北京时间：

作者：周慧子, 胡学敏, 陈龙, 田梅, 熊豆

单位：1. 湖北大学 计算机与信息工程学院, 武汉 430062;2. 中山大学 数据科学与计算机学院, 广州 510006

摘要：针对自动驾驶中避障的动态路径规划问题，提出一种在已知车辆的初始位置、速度、方向和障碍物位置情况下，实时避开障碍物的动态规划算法。首先，利用三次样条曲线的二阶连续性，结合已知的车道信息产生道路基准线；其次，以车辆的位置方向和道路的曲率构建s-q坐标系，并在s-q坐标系内产生从车辆当前位置到目的位置的一簇平滑曲线，作为候选路径；最后，综合考虑车辆行驶的安全性、平滑性和连贯性准则，设计一种新的代价函数，并且通过使代价函数最小化的方法从候选路径中选择最佳路径。在实验过程中，通过设计多种不同的模拟道路来检验算法的性能。实验结果表明，该方法在多种地形的单车道和多车道道路上都能够规划出安全、平滑的路径，有效避开障碍物，并且具有较好的实时性。

关键词：自动驾驶,动态路径规划,候选路径,路径选择,代价函数

基金资助：国家自然科学基金青年基金资助项目（41401525）；广东省自然科学基金资助项目（2014A030313209）；湖北省大学生创新创业训练计划基金资助项目（201410512030）。