控制与决策

作者：栾添添,王皓,孙明晓,吕重阳

单位：哈尔滨理工大学 自动化学院,哈尔滨 150080;哈尔滨理工大学 黑龙江省复杂智能系统与 集成重点实验室,哈尔滨 150080;哈尔滨理工大学 先进制造智能化技术教育部重点实验室, 哈尔滨 150080,,哈尔滨理工大学 自动化学院,哈尔滨 150080,,哈尔滨理工大学 自动化学院,哈尔滨 150080;哈尔滨理工大学 黑龙江省复杂智能系统与 集成重点实验室,哈尔滨 150080;哈尔滨理工大学 先进制造智能化技术教育部重点实验室, 哈尔滨 150080,,哈尔滨理工大学 理学院,哈尔滨 150080,

关键词：动态变采样区域;RRT;无人车;路径规划;路径优化

基金：国家自然科学基金青年基金项目(51909049,62103120)；黑龙江省自然科学基金项目(LH2020E094, LH2021F033)；黑龙江省普通本科高等学校青年创新人才培养计划项目(UNPYSCT-2020190)；黑龙江省普通高校基本科研业务费专项资金项目(LGYC2018JC011).

针对无人车传统RRT路径规划算法节点搜索盲目性、随机性以及路径曲折不连续等问题,提出一种动态变采样区域RRT路径规划算法(dynamic variable sampling area RRT,DVSA-RRT).首先,初始化地图信息,根据动态变采样区域公式划分采样空间,进而选择采样区域;在此基础上,利用基于安全距离的碰撞检测、概率目标偏置策略和多级步长扩展完成初始路径规划;最后,利用考虑最大转角约束的逆向寻优和3次B样条曲线对初始路径进行拟合优化.仿真结果表明,该算法相较于原始RRT算法在不同地图环境下的搜索时间和采样次数均降低50%以上,大大降低了节点搜索的盲目性和随机性,相较于其他算法搜索时间也减少30%以上, 且优化后的路径平滑满足车辆运动动力学约束.

来源：2023年第6期

《控制与决策》期刊编辑部

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