应急行动策略和自动驾驶汽车在紧急情况下的运动规划方法

科学领域:

• 自主系统 自主系统
• 机器人技术 机器人技术 机器人技术
• 控制理论 控制理论

背景情况:

• 在紧急情况下确保自动驾驶汽车 (AV) 的安全至关重要,特别是当完全控制依赖于自动化系统时.
• 避免碰撞的策略必须考虑轨迹的可行性,车辆的稳定性和乘客的舒适性.
• 现有系统可能缺乏针对动态紧急情况的可靠解决方案.

研究的目的:

• 为自动驾驶汽车紧急操作提出一个新的框架,重点是避免碰撞.
• 在关键事件期间开发一个优先考虑安全,机动性和驾驶员舒适度的系统.
• 通过智能应急响应,确保自动驾驶的安全.

主要方法:

• 计算无碰撞区域以指导紧急机动决策.
• 使用紧急机动决策模块与候选机动选择,以确保安全和舒适.
• 采用时间变化的非线性模型预测控制 (NMPC) 用于具有集成约束的动态轨迹规划.
• 将无碰撞空间转换为混合整数约束,用于运动规划.

主要成果:

• 拟议的框架有效地规划了在紧急情况下的无碰撞轨迹.
• 模拟和实地测试证实了框架能够减轻碰撞的能力.
• 该系统在模拟和真实世界紧急事件中展示了快速和安全的操作.
• 该框架在风险事件期间自主参与并无地返回控制.

结论:

• 开发的框架通过智能机动计划在紧急情况下提高自动驾驶汽车的安全性.
• 无碰撞区域计算和NMPC的整合确保了稳定和舒适的应急轨迹.
• 这项研究为在关键驾驶场景中防止AV碰撞提供了经过验证的解决方案.