方俊

（北京京北职业技术学院，北京 101400）

1 前言

随着汽车保有量的快速增长与相对缓慢的道路建设之间的矛盾日益突出，交通事故成为人类非正常死亡的第一杀手[1]，研究汽车主动避撞系统对保护人身财产安全具有重要意义。

汽车主动避撞过程是指当探测到障碍物的存在时能够规划出一条避撞路径且能够跟随此路径[2-3]。目前常用的路径规划方法包括人工势场法、遗传算法、快速搜索随机树、神经网络算法[4-6]等，但这些方法不仅存在算法自身缺陷，而且求解效率低、耗时长。

为了避免路径规划中的迭代过程，提高规划实时性，本文建立了道路算盘模型和驾驶员预瞄跟随模型。经仿真验证，算盘模型规划出的路径平滑、安全、可跟踪；驾驶员预瞄跟随模型的路径跟随精度高，实现了汽车主动避撞。

2 主动避撞系统设计

设计的汽车主动避撞系统分为4个模块，分别为环境感知模块、信息处理模块、局部路径规划模块和路径跟踪模块，如图1所示。

图1 汽车主动避撞系统

环境感知模块用于测量车道线、车道数、路长、路宽、障碍物大小、位置、速度、自车当前位置、车速、制动踏板信息、转向盘转向角信息；信息处理模块进行数据预处理和信息融合；局部路径规划模块根据当前汽车的测量信息规划出一条能够避开障碍物且符合汽车性能指标的最优路径；路径跟踪模块对规划出的避撞路径进行跟随。

3 局部路径规划

3.1 道路算盘模型

如图2所示，算盘与典型的平直双车道道路非常相似，借鉴算盘的构造可建立避撞道路的算盘模型。……