在自动驾驶系统中,如何通过多项式技术实现运动轨迹的平滑规划?
时间: 2024-11-02 09:26:39 浏览: 30
在自动驾驶系统中,运动轨迹的平滑规划是确保车辆安全行驶的关键。为了实现这一目标,通常需要在路径规划中应用多项式技术,尤其是高级平滑技术如Smoothing Spline和Bezier Spline。首先,我们需要在SL坐标系下分析和规划轨迹,确保轨迹的曲率变化平滑,防止因剧烈变化导致的不稳定行驶。使用高阶多项式插值虽然可以近似路径,但容易产生龙格现象,因此在实际应用中,通常会采用分段多项式(Piecewise Polynomial)方法,它能够根据不同环境条件灵活适应,确保轨迹的可行性和安全性。
参考资源链接:[Apollo自动驾驶规划技术解析:曲线平滑与Smoothing Spline](https://wenku.csdn.net/doc/3emd08x4jt?spm=1055.2569.3001.10343)
在具体操作中,可以使用Bezier Spline曲线来定义控制点,通过调整这些控制点来控制曲线的形状和曲率。例如,二次Bezier Spline能够保证路径的曲率平滑,但其缺点在于中间控制点可能不会被实际路径所经过。为了解决这一问题,可以采用三次或更高阶的Bezier Spline,并通过优化算法调整控制点位置,以达到期望的路径平滑效果。
此外,Smoothing Spline技术通过最小化路径的高阶导数(如三阶导数)来确保曲线的平滑性。它能够在给定边界条件(起点和终点)下找到最优的多项式解决方案,适用于没有障碍物的情况。当遇到障碍物时,可以结合其他路径规划技术,如A*或RRT*,与Smoothing Spline相结合,以实现复杂的路径平滑规划。
对于更高级的应用,可以参考《Apollo自动驾驶规划技术解析:曲线平滑与Smoothing Spline》一书,它详细介绍了Apollo系统中如何使用曲线平滑技术解决实际问题,包括环境感知、路径规划等关键环节,为理解自动驾驶中的曲线平滑提供了丰富的实战案例和深入的理论分析。
参考资源链接:[Apollo自动驾驶规划技术解析:曲线平滑与Smoothing Spline](https://wenku.csdn.net/doc/3emd08x4jt?spm=1055.2569.3001.10343)
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