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基于貝葉斯概率估計的智能電動車動態(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)機械工程學(xué)院; 天津300401; 邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車工程系; 河北邢臺054000; 工業(yè)和信息化部裝備工業(yè)發(fā)展中心; 北京100846; 中國汽車技術(shù)研究中心汽車工程院; 天津300300

摘要:為了實現(xiàn)智能電動車在中汽中心智能網(wǎng)聯(lián)示范基地內(nèi)的動態(tài)避障,首先將直角坐標(biāo)系與曲線坐標(biāo)系進行轉(zhuǎn)換,構(gòu)建以參考路徑的弧長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)系中利用三次多項式生成滿足初始位姿與子目標(biāo)點位姿的候選路徑.同時對標(biāo)準(zhǔn)化常量的似然函數(shù)進行定義.在此基礎(chǔ)上利用貝葉斯定理對每條候選路徑的危險等級進行概率估計;在動態(tài)避障過程中.借鑒速度障礙法對碰撞威脅進行實時檢測.并建立最短避障時間和安全距離的數(shù)學(xué)模型來實現(xiàn)高效的動態(tài)避障.最后對行人占用車道行走與橫穿馬路2種典型場景進行動態(tài)避障試驗。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)系中尋找移動子目標(biāo)點這個難題;在尋找安全路徑方面.由于智能電動車工作環(huán)境的不確定性,利用貝葉斯定理對候選路徑危險等級進行概率計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)合滿足碰撞危險檢測的實時性和動態(tài)避障的高效性要求。試驗結(jié)果表明:采用曲線坐標(biāo)系中的動態(tài)避障算法對行人占用車道和橫穿馬路2種場景進行了有效的避障,在路徑選擇上符合實際駕駛習(xí)慣.達到了智能網(wǎng)聯(lián)示范基地動態(tài)避障的要求。

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中國公路學(xué)報

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