越野环境下基于势能场模型的智能车概率图路径规划方法

• 作者: 田洪清 王建强 黄荷叶 丁峰
• 来源期刊: 兵工学报
• 关键词: 智能车 越野环境 势能场 概率图 路径规划
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 页码范围: 1496-1505
• 页数: 10页
• 分类号: TJ810.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-1093.2021.07.017

摘要

复杂越野环境下的路径规划是实现智能车无人驾驶的一项关键技术.越野环境中存在多种影响车辆运动的障碍物、环境威胁和越野道路,传统路径规划方法以路径长度或时间最短为优化目标,难以在复杂越野环境中正确规划安全可行的车辆行驶路径.针对该问题,提出了基于势能场模型的概率图(AFP-PRM)算法,采用人工势能场算法对越野环境建模,评估车辆通行风险.使用概率图算法以优化节点间多维度通行代价为目标进行路径规划;考虑车辆动力学特性,用动态曲率平滑法对行车轨迹优化;应用AFP-PRM算法在模拟越野环境下进行路径规划仿真实验.仿真结果表明:AFP-PRM算法在路径规划过程中采用人工势能场算法,综合了越野环境中障碍物、环境威胁和道路条件的耦合作用;使用概率图算法,建立采样点之间的多维度通行代价评估矩阵;在复杂的越野道路条件下生成可行、安全、高效的通行路径,为智能车提供了一种多目标优化路径规划算法.