無人駕駛車輛(Driverless vehicle,UGV)是智能汽車的一種,也可稱其為輪式移動機(jī)器人,其基本運(yùn)行原理是車輛通過自身搭載的傳感系統(tǒng)探測獲取車身及周圍的道路環(huán)境信息,例如:道路情況,自身車體位置以及一定范圍內(nèi)其它可能對車輛行駛造成影響的障礙物信息,配合車內(nèi)的計算機(jī)系統(tǒng),并通過人工智能、視覺計算、雷達(dá)、監(jiān)控裝置和全球定位系統(tǒng)的協(xié)調(diào)合作,規(guī)劃安全路徑,從而使汽車實(shí)現(xiàn)自主駕駛。為了保證車輛的行駛安全以及良好的交通秩序,無人駕駛車輛必須在行進(jìn)過程中針對復(fù)雜的交通狀況做出合理的路線調(diào)整,使其能夠順利到達(dá)目標(biāo),因而可靠的路徑規(guī)劃算法是提高無人駕駛車輛智能化的關(guān)鍵指標(biāo)。這也就要求車輛能夠在全局路徑規(guī)劃的基礎(chǔ)上,根據(jù)局部路況做出實(shí)時的障礙物避讓行為,從而安全駕駛的行駛需求�；谝陨闲枨�,本文對無人駕駛車輛的局部路徑規(guī)劃算法展開了研究,首先分析了無人駕駛技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢,對現(xiàn)有路徑規(guī)劃算法進(jìn)行了歸納對比,在此基礎(chǔ)上,對局部路徑規(guī)劃算法和動態(tài)避險進(jìn)行分析,并分別提出了算法的改進(jìn)思路,并通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證優(yōu)化后的算法在無人駕駛車輛局部路徑規(guī)劃方面取得令人滿意的成果,具體工作如下:(1)研究傳統(tǒng)路徑規(guī)劃算法特性:在對傳統(tǒng)路徑規(guī)劃算法的對比分析中發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有主流路徑規(guī)劃算法多存在運(yùn)算復(fù)雜不夠靈活,易陷入局部極點(diǎn)等問題。針對這一情況,禁忌搜索算法以其算法簡單,計算靈活以及禁忌表的存在避免了局部極點(diǎn)問題,成為解決無人駕駛車輛路徑規(guī)劃問題的理想算法。(2)研究局部路徑規(guī)劃算法:提出了一種基于A*算法確定初始解的改進(jìn)禁忌搜索算法。引入A*算法確定初始解為后期算法迭代中解的評價提供了有效依據(jù),從而保證了算法的效率。通過仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了改進(jìn)算法對路徑規(guī)劃的精度和實(shí)效性有明顯提高。(3)研究無人駕駛車輛的動態(tài)避險:提出了一種利用模型預(yù)測控制及滾動優(yōu)化原理,結(jié)合滾動窗口方法解決車輛行駛過程中面對突然出現(xiàn)的動態(tài)障礙物進(jìn)行安全規(guī)避的問題。
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP242;TP301.6;U463.6
文章目錄
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外無人駕駛汽車研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
1.2.1 國外無人駕駛車輛的研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)無人駕駛車輛的研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要內(nèi)容與組織結(jié)構(gòu)
第2章 無人駕駛車輛路徑規(guī)劃算法研究
2.1 引言
2.2 無人駕駛車輛的關(guān)鍵技術(shù)
2.3 互聯(lián)網(wǎng)公司在無人駕駛研究中的發(fā)展模式
2.3.1 谷歌
2.3.2 百度
2.4 傳統(tǒng)路徑規(guī)劃算法
2.4.1 位姿空間法
2.4.2 圖搜索法
2.4.3 人工勢場法
2.4.4 模糊邏輯算法
2.4.5 蟻群算法
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于TS的局部靜態(tài)路徑規(guī)劃
3.1 引言
3.2 禁忌搜索算法概述
3.2.1 禁忌搜索算法基本理論
3.2.2 原始禁忌搜索算法的不足及優(yōu)化思路
3.2.3 A*算法基本理論
3.3 算法描述
3.4 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
3.4.1 環(huán)境建模
3.4.2 初始參數(shù)設(shè)置
3.4.3 路徑光滑處理
3.4.4 有效性分析
3.5 車輛對相對靜態(tài)超車實(shí)驗(yàn)
3.6 本章小結(jié)
第4章 未知環(huán)境下的動態(tài)避險策略
4.1 引言
4.2 滾動窗口動態(tài)路徑規(guī)劃方法
4.2.1 滾動窗口動態(tài)路徑規(guī)劃方法概述
4.2.2 滾動窗口動態(tài)路徑規(guī)劃流程
4.2.3 滾動窗口動態(tài)路徑規(guī)劃方法的不足
4.3 基于滾動窗口在不可控環(huán)境中的避障策略
4.3.1 環(huán)境信息建模
4.3.2 確定窗口子目標(biāo)點(diǎn)
4.3.3 基于滾動窗口的不可控環(huán)境中的避碰路徑規(guī)劃方法
4.3.4 算法描述
4.4 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 UGV局部路徑規(guī)劃及避險仿真實(shí)驗(yàn)平臺介紹
5.1 引言
5.2 UGV局部路徑規(guī)劃避障系統(tǒng)
5.3 無人駕駛汽車局部危險避障算法仿真實(shí)驗(yàn)平臺簡介
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
詳細(xì)摘要
【相似文獻(xiàn)】
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本文編號：
2675924
