基于三次拟合车道线的车道居中保持，斯坦利跟踪算法C++代码实现

斯坦利跟踪算法是一种常用的自动驾驶中的路径跟踪算法，它可以根据车辆当前位置和车道线信息来生成转向控制指令。以下是一个简单的C++实现示例：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cmath>

// 定义多项式拟合函数
std::vector<double> polyfit(const std::vector<double>& x, const std::vector<double>& y, int degree) {
    int n = x.size();
    int m = degree + 1;

    std::vector<double> X(n * m);
    std::vector<double> Y(n);

    for (int i = 0; i < n; i++) {
        double xi = x[i];
        double yi = y[i];

        for (int j = 0; j < m; j++) {
            X[i * m + j] = std::pow(xi, j);
        }

        Y[i] = yi;
    }

    std::vector<double> coeff(m);
    // 使用适当的方法求解多项式系数，这里简单地用最小二乘法求解
    // ...

    return coeff;
}

// 模拟获取车道线坐标的函数，这里假设返回一组随机坐标
std::vector<double> getLaneCoordinates() {
    std::vector<double> x = {0, 1, 2, 3, 4, 5};
    std::vector<double> y = {0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6};

    return y;
}

// 模拟获取车辆当前位置的函数，这里假设返回一个随机值
double getCurrentPosition() {
    return 2.5;
}

// 模拟斯坦利跟踪算法
void stanleyTracking() {
    while (true) {
        // 获取车道线坐标
        std::vector<double> y = getLaneCoordinates();

        // 进行多项式拟合，这里使用三次拟合
        std::vector<double> coeff = polyfit(y, y, 3);

        // 获取车辆当前位置
        double currentPosition = getCurrentPosition();

        // 计算拟合曲线上与车辆当前位置最近的点的坐标
        double nearestPoint = 0.0;
        double minDistance = std::numeric_limits<double>::max();
        for (double i = 0.0; i <= 5.0; i += 0.1) {
            double distance = std::abs(coeff[3] * std::pow(i, 3) + coeff[2] * std::pow(i, 2) + coeff[1] * i + coeff[0] - currentPosition);
            if (distance < minDistance) {
                minDistance = distance;
                nearestPoint = i;
            }
        }

        // 计算横向偏移量
        double offset = coeff[3] * std::pow(nearestPoint, 3) + coeff[2] * std::pow(nearestPoint, 2) + coeff[1] * nearestPoint + coeff[0] - currentPosition;

        // 计算转向控制指令
        double headingError = std::atan(coeff[1] + 2 * coeff[2] * nearestPoint + 3 * coeff[3] * std::pow(nearestPoint, 2));
        double crossTrackError = offset;
        double steerAngle = headingError + std::atan(1.0 / (crossTrackError + 0.0001)); // 避免除0错误

        // 打印转向控制指令
        std::cout << "Steer angle: " << steerAngle << std::endl;
    }
}

int main() {
    stanleyTracking();

    return 0;
}

在实际应用中，你需要根据实际情况选择适当的多项式拟合方法，并进行参数调整和优化。此示例仅提供了一个简单的框架，你可以根据具体的需求进行进一步的开发和改进。