Apollo自动驾驶：路径-速度规划详解

本篇文档是关于Apollo自动驾驶入门课程的第⑧讲，专门探讨了规划模块的深入内容，特别是路径-速度解耦规划。路径-速度解耦是一种关键的决策策略，它将车辆的轨迹规划分解为两个独立但相互关联的部分：路径规划和速度规划。 首先，路径规划通过将道路划分为单元格，并在每个单元格中随机采样点，生成候选路径。这些路径会根据预设的成本函数进行评估，这个函数考量的因素包括路径的平滑性、安全性、与车道中心的偏差，以及开发者的其他特定需求。通过比较各个路径的成本，成本最低的路径会被优选。 接着，速度规划关注如何确定沿选定路径的速度分布，即速度曲线。它不是单一速度的选择，而是连续的点速度序列，考虑到路径约束和可能存在的障碍物。ST图作为一种工具，用于可视化车辆的运动状态，其中"S"代表纵向位移，"T"代表时间。曲线的斜率表示速度，斜率陡峭表示速度较快。 速度规划过程中，ST图被离散化为一系列单元格，每个单元格内的速度保持恒定，这样便于构建和控制速度曲线。遇到障碍物时，如预测的驶入路段，会在ST图上标记为阻止区域，确保速度曲线避开这些区域以避免碰撞。 整个规划过程依赖于优化算法，它们通过复杂的数学计算寻找满足所有约束条件的最佳速度曲线。这种解耦方法允许自动驾驶系统更加灵活地适应驾驶环境，同时保证了安全性和效率。 总结来说，Apollo自动驾驶的规划模块是实现自主导航的关键组成部分，通过路径-速度解耦、成本函数评估、ST图和优化算法，它能智能地规划车辆的行驶轨迹，确保在复杂交通环境中平稳、安全地行驶。理解并掌握这些原理和技术对于理解和应用自动驾驶技术至关重要。