基于状态栅格的RRT无人驾驶车辆路径规划方法

摘要

传统RRT路径规划算法的计算复杂度高，加上嵌入式平台的计算资源有限，导致系统的实时性得不到有效保证。为提高基于嵌入式平台的无人驾驶系统的规划实时性，提出了一种基于状态栅格的RRT路径规划方法。首先，采用状态栅格算法生成引导RRT算法的搜索扩展域，并对搜索方向加以引导，以减少RRT算法路径计算复杂度；然后，引入随机采样点生成函数，限制采样节点的区域，对过多的转向路径进行剪枝处理策略，用B样条曲线函数优化路径使其平滑，以提高无人驾驶车辆路径规划的实时性；最后，对搭建的基于嵌入式平台无人驾驶系统进行测试。实验结果表明：相对于传统RRT算法，随机搜索树的路径总长度减少14%，经过剪枝后平均路径长度减少16%，平均花费时间减少64%；相对于RRT与人工势场的融合算法，随机搜索树的路径总长度减少8%，经过剪枝后平均路径长度减少6%，平均花费时间减少33%。所提算法迭代次数较小，可更快地到达目标点，同时能保证路径曲率的连续性。.

关键词

RRT算法 / 状态栅格算法 / 路径规划 / 嵌入式计算平台

基金资助

广西科技重大专项(桂科AA22068101); 广西重点研发计划(AB21196032)