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基于貝葉斯概率估計(jì)的智能電動(dòng)車動(dòng)態(tài)目標(biāo)避障算法

作者:盛鵬程; 曾小松; 羅新聞; 馬金剛; 戎輝; 卞學(xué)良 河北工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院; 天津300401; 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車工程系; 河北邢臺(tái)054000; 工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)發(fā)展中心; 北京100846; 中國(guó)汽車技術(shù)研究中心汽車工程院; 天津300300

摘要:為了實(shí)現(xiàn)智能電動(dòng)車在中汽中心智能網(wǎng)聯(lián)示范基地內(nèi)的動(dòng)態(tài)避障,首先將直角坐標(biāo)系與曲線坐標(biāo)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換,構(gòu)建以參考路徑的弧長(zhǎng)S為橫坐標(biāo),橫向偏移距離q為縱坐標(biāo)的曲線坐標(biāo)系;其次,在曲線坐標(biāo)系中利用三次多項(xiàng)式生成滿足初始位姿與子目標(biāo)點(diǎn)位姿的候選路徑.同時(shí)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化常量的似然函數(shù)進(jìn)行定義.在此基礎(chǔ)上利用貝葉斯定理對(duì)每條候選路徑的危險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行概率估計(jì);在動(dòng)態(tài)避障過程中.借鑒速度障礙法對(duì)碰撞威脅進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè).并建立最短避障時(shí)間和安全距離的數(shù)學(xué)模型來實(shí)現(xiàn)高效的動(dòng)態(tài)避障.最后對(duì)行人占用車道行走與橫穿馬路2種典型場(chǎng)景進(jìn)行動(dòng)態(tài)避障試驗(yàn)。研究結(jié)果表明:在曲線坐標(biāo)系中.通過橫向偏移距離能夠便捷地建立起一系列候選路徑,克服在直角坐標(biāo)系中尋找移動(dòng)子目標(biāo)點(diǎn)這個(gè)難題;在尋找安全路徑方面.由于智能電動(dòng)車工作環(huán)境的不確定性,利用貝葉斯定理對(duì)候選路徑危險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行概率計(jì)算的方法可靠性更高.速度障礙法與避障數(shù)學(xué)模型的結(jié)合滿足碰撞危險(xiǎn)檢測(cè)的實(shí)時(shí)性和動(dòng)態(tài)避障的高效性要求。試驗(yàn)結(jié)果表明:采用曲線坐標(biāo)系中的動(dòng)態(tài)避障算法對(duì)行人占用車道和橫穿馬路2種場(chǎng)景進(jìn)行了有效的避障,在路徑選擇上符合實(shí)際駕駛習(xí)慣.達(dá)到了智能網(wǎng)聯(lián)示范基地動(dòng)態(tài)避障的要求。

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