基于双五次多项式的智能汽车换道路径规划研究

来源：南京信息工程大学学报·自然科学版杂志2024年第2期北京时间：

作者：李胜琴，张明瑞

单位：李胜琴,东北林业大学 机电工程学院,哈尔滨, 150040,张明瑞,东北林业大学 机电工程学院,哈尔滨, 150040

摘要：快速准确地进行换道路径规划、有效跟踪期望路径以及换道过程中保持车辆的操纵稳定性,是保障智能汽车主动安全的核心技术.针对智能汽车主动换道过程中的路径规划问题,引入中转位置,提出基于双五次多项式的路径规划策略,以提高换道路径的平滑性,保证车辆换道安全性,满足换道实时性要求.对主动换道场景进行分析,确定换道初始及目标位置;基于车辆换道过程中的临界碰撞点,提出双五次多项式换道路径规划策略;建立联合仿真模型,针对不同道路状态进行主动换道仿真试验.结果表明:由于引入了中转点,利用双五次多项式规划方法得到的换道路径在临界碰撞状态前有更明显的侧向位移,能避开前方障碍车保证了换道安全性;换道中转位置处车辆最大侧向加速度不超过2 m/s2,保证了换道过程中车辆操纵稳定性;在干燥路面与湿润路面工况下,换道所需纵向安全距离减小20 m左右,保障了换道过程的纵向碰撞的安全性.研究结果可以为智能汽车主动换道路径规划提供理论及实践依据.

关键词：主动换道;路径规划;双五次多项式;中转点;智能汽车

基金资助：中央高校基本科研业务费专项资金(2572019BG01)