軌跡規(guī)劃（路徑規(guī)劃）

軌跡規(guī)劃功能模塊圖

軌跡規(guī)劃功能模塊提供算法以規(guī)劃機(jī)動的路徑，以便控制轉(zhuǎn)向、制動和加速。它與行為規(guī)劃密切合作，有時(shí)兩者作為相同算法的輸出獲得，或以反饋遞歸調(diào)整的方式獲得。自動駕駛車輛依賴實(shí)時(shí)的車輛狀態(tài)和環(huán)境信息（例如周圍車輛、道路條件）來獲得確保安全通行的本地軌跡，同時(shí)最小化偏離整體行程軌跡（來自路徑規(guī)劃的全局軌跡）。本地軌跡規(guī)劃可以定義為實(shí)時(shí)規(guī)劃車輛從一個可行狀態(tài)到下一個可行狀態(tài)的過渡。這一切都在滿足基于車輛動力學(xué)的車輛運(yùn)動學(xué)限制、乘客舒適度、車道邊界和交通規(guī)則的約束下進(jìn)行，同時(shí)避免障礙物。傳感器范圍、預(yù)測交通參與者運(yùn)動的時(shí)間以及傳感器不完善等限制將限制車輛的最大速度來計(jì)算機(jī)動。因此，對交通參與者運(yùn)動進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估預(yù)測是機(jī)動規(guī)劃的一個重要部分，這通過基于模型的交通運(yùn)動抽象級別來實(shí)現(xiàn)。用于避障的軌跡規(guī)劃方法采用下表中顯示的一種技術(shù)。

控制策略優(yōu)缺點(diǎn)需要注意的是，上述所有方法都假設(shè)軌跡規(guī)劃系統(tǒng)可以按需獲得環(huán)境和前導(dǎo)車輛狀態(tài)的精確知識。不穩(wěn)健的軌跡規(guī)劃方法可能會導(dǎo)致不可實(shí)現(xiàn)和/或不安全的參考軌跡，這在高速行駛期間尤其存在重大安全風(fēng)險(xiǎn)。上述討論的各種軌跡規(guī)劃技術(shù)提出了不同的方法來處理當(dāng)前環(huán)境感知中的不確定性和有限的未來預(yù)測能力。

軌跡規(guī)劃輸入：

?靜態(tài)對象預(yù)測：用于評估軌跡計(jì)算中的安全性和舒適性風(fēng)險(xiǎn)

?動態(tài)對象預(yù)測：用于評估軌跡計(jì)算中的安全性和舒適性風(fēng)險(xiǎn)

?機(jī)動：提供要進(jìn)一步處理為軌跡的機(jī)動目標(biāo)

?自車運(yùn)動：用于軌跡計(jì)算

?基于場景的運(yùn)動約束：提供駕駛場景條件的車輛運(yùn)動限制，例如濕滑/劣化的路面，以在軌跡計(jì)算中考慮。

?車輛運(yùn)動約束：提供來自運(yùn)動控制的動態(tài)運(yùn)動限制反饋，以應(yīng)用于軌跡計(jì)算軌跡規(guī)劃輸出：?目標(biāo)軌跡：沿軌跡路徑表達(dá)轉(zhuǎn)向、制動和加速變化的目標(biāo)軌跡（曲線路徑）