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Planificación de trayectorias para evitar colisiones basada en la búsqueda dinámica de corredores espacio-temporales en escenarios de carreteras sinuosas para vehículos inteligentes

Autores: Zhang, Mingfang; Tong, Lianghao; Zhao, Leyuan; Wang, Pangwei

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Planificación de trayectorias para evitar colisiones basada en la búsqueda dinámica de corredores espacio-temporales en escenarios de carreteras sinuosas para vehículos inteligentes


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Estrategia de planificación de trayectorias
Vehículos inteligentes
Búsqueda de corredores espacio-temporales
Expansión del espacio de obstáculos
Expansión dinámica de pasos
Algoritmo híbrido A*

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 25

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Para evitar colisiones y garantizar la seguridad, comodidad y eficiencia al conducir, en este estudio proponemos una estrategia de planificación de trayectorias para vehículos inteligentes que navegan por escenarios de carreteras sinuosas. Esta estrategia se basa en una búsqueda dinámica de corredores espacio-temporales. Primero, se construye un módulo de expansión del espacio de obstáculos utilizando un modelo de distancia crítica de seguridad para generar un corredor espacio-temporal buscable. A continuación, se realiza una expansión dinámica de pasos para mejorar el algoritmo de búsqueda híbrido A* tradicional mediante la discretización de ángulos de dirección de las ruedas delanteras y aceleración. El método de bisección se aplica para optimizar de forma iterativa los nodos hijos en cada paso, y se selecciona el nodo hijo con el menor costo como nodo de búsqueda aproximado. Posteriormente, se emplea un algoritmo de ajuste de trayectoria de segmento ponderado localmente de doble regresión, y se genera la trayectoria óptima. Finalmente, se valida el rendimiento de la estrategia de planificación de trayectorias propuesta en la plataforma de simulación de Carla. Los resultados muestran la efectividad y eficiencia de nuestra estrategia en tres escenarios típicos.

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