无人车路径规划与控制综述

• 前言
• 一、路径规划
• • 1.全局路径规划
  • 2、局部路径规划
• 二、轨迹跟踪
• 总结
• 学习笔记

前言

一、路径规划

1.全局路径规划

全局路径规划算法可以分为

• 传统算法²
  • 基于图搜索：Dijkstra ^{3 4}(广度优先，导致搜索到太多无关节点) , A*⁵(易陷入死循环，规则路径折线点多，于是有了双重A*⁶，改进A*⁷, 平滑ARA*⁸，拓展搜索领域的A*⁹，MHA*¹⁰, DMHA*¹¹), D* ^{12 13}
  • 基于随机采样：快速搜索随机数(RRT)¹⁴, RRT*^{15 16}, anytime RRT¹⁷，由于RRT算法存在大量的碰撞检测，效率低下，文献¹⁸提出了变概率双向RRT算法。
• 智能算法
  • 遗传算法¹⁹
  • 蚁群算法²⁰
  • 触须算法
  • 智能水滴算法
  • 强化学习
  • 神经 络

2、局部路径规划

局部路径规划算法有

• 人工势场法^{21 22 23}
• 模糊逻辑法^{24 25 26 27 28 29}
• 动态窗口法³⁰
• 向量场直方图法^{29 31}

二、轨迹跟踪

轨迹跟踪控制器分为基于控制理论的控制器和基于几何运动学的控制器。³²

• 基于控制理论的控制器
  • PID
  • 线性二次调节器LQR
  • 模型预测控制MPC
• 基于几何运动学的控制器
  • Stanley算法³³
  • Pure Pursuit³⁴

车辆运动学模型的论文见³⁵

总结

学习笔记

1. A*算法，以及对应代码

1. 特定环境下低速无人车的路径规划与控制研究_朱景璐

2. 李永丹，马天力，陈超波，韦宏利，杨琼楠. 无人驾驶车辆路径规划算法综述[J]. 国外电子测量技术，2019，38（06）：72-79.

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6. 陈伟华，林颖，文宗明，等．基于双重A*算法的移动机器人动态环境路径规划[J]. 组合机床与自动化加工技术，2018(4): 127-130.

7. 梁昭阳，蓝茂俊，陈正铭．Ａ*算法在Shortest-Path方面的优化研究[J]. 计算机系统应用，2018, 27(7): 255-259.

8. 赵鑫，胡 广 地．平 滑ARA*算法 在 智 能 车 辆 路 径 规划的 应 用 [J].机械科学与技术

9. 任玉洁，付丽霞，张勇，等．拓展搜索邻域的平滑A*算法机器人路 径 规 划[J]．电子科技.

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32. 单云霄. 城市无人驾驶规划与控制系统的关键技术研究[D]. 武汉大学，2018.

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