基于广义Sigmoid函数的车辆紧急转向避障策略研究
2021-08-24郭晓宇王芃陈宁徐晓美姚嘉凌
郭晓宇 王芃 陈宁 徐晓美 姚嘉凌
(南京林业大学,南京 210018)
主题词:紧急转向避障 Mittag-Leffler函数 Sigmoid函数 改进Stanley算法
1 前言
车辆遇到紧急工况时,可采用紧急制动或紧急转向的方式避开障碍物[1]。当前自动紧急制动(Autonomous Emergency Braking,AEB)技术日趋成熟,而自动紧急转向(Autonomous Emergency Steering,AES)作为下一代主动安全技术正在迅速发展中。AES 技术根据无人车感知模块提供的道路信息生成避障路路径,避障路径规划方法分为数学公式描述法、人工势场法和随机树搜索法等。徐媛[2]采用Sigmoid 函数初步规划避障路径,使用模型预测控制对路径进行再规划。赵志国等[3]提出了基于Sigmoid 函数曲线以及物理约束的避障路径规划方法,建立考虑最优曲率预瞄与闭环反馈的驾驶员模型对规划出的路径进行跟踪。白成盼等[4]使用Sigmoid 函数作为智能车的换道轨迹,基于微分平坦理论构造非线性性能函数进行优化求解,完成速度规划,但避障的情况比换道更为复杂,所以Sigmoid 函数作为避障曲线具有局限性。闫尧等[5]采用五次多项式作为换道轨迹,约束车辆横向速度、横向加速度和横摆角速度,采用序列二次规划算法求解参数。边明远等[6]建立了安全车距模型,采用正弦加速度模型规划避障曲线,能够保证车辆行驶的横向稳定性,缩短了紧急避障的极限距离。人工势场法[7]广泛应用于路径规划,其假设物体在运动中受到力场作用,原理简单、实时性强,但存在着局部最小值问题,且参数需要长时间标定。杜明博等[8]提出了连续曲率(Continuous-Curvature RRT,CC-RRT)算法,可在复杂工况下规划出避障路径,但限于低速工况下。……
