决策
1.行为预测
预测其他车辆的驾驶行为,做出应对决策
如何预测:概率模型,故居每一个可能到达的位置的概率
如何决策:
2.路径规划
完全确定模型:搜索所有可能的路径,利用代价函数确定最佳路径。缺点:计算量大,实时性不足
概率性模型:
3.避障机制
多级避障机制
第一层:基于交通情况预测的前瞻级,根据现场拥堵状态/车速,估计碰撞发生时间和最短预测距离。
基于上述估计,避障机制启动执行本地路径重新规划。
第二层:第一层失效后,使用雷达数据执行本地路径重新规划。
规划与控制
路由寻径 Routing,行为决策 behavioral decision ,动作规划 mmotion planning,反馈控制 feeback control
模块划分,从抽象到具体,利于开发复杂软件系统,实现并行化,模块化,提高开发效率。
各模块计算结果需要相互依赖,需要协调一致保证可执行性,
冲突解决准则,上游模块解决问题迁就下游模块。
路由寻径:
- 有向带权重图抽象
依赖高精地图
车道级路径规划
根据下游模块执行难度对不同路径赋予不同权重
最短路径求解算法:
- Dijkstra,图论,可看做A*特例
- A*,启发式基于优点(best first/merit based)
重点在于路权cost的设置,根据高精地图,交通状况,设置不同权重。
行为决策:
汇集多种信息,上游寻径,自身状态位置速度等,感知结果,交通法规。难以用单纯数学模型表示,多用规则系统。
动作规划:
在一定约束下优化某个时空范围内的时空路径问题。
时空路径:包括位置信息,时间信息,车辆姿态(到达每个位置时的时间速度,与时间相关运动变量,加速度曲率等)
代价函数,优化目标
边界条件限制上游决策结果,下游物理限制
简化为,轨迹规划,速度规划。
轨迹规划:车辆模型,道路模型,候选轨迹生成搜索
cost函数设计:道路,障碍物,控制和舒适
速度规划:带权重的cost函数最优化
反馈控制:姿态反馈控制