智能车辆换道路径规划算法研究与验证

摘要

针对高速公路环境下智能车辆换道过程中的安全性、舒适性和实时性问题，提出一种基于Frenet坐标系下的换道路径规划算法。首先，利用三次样条曲线对车载摄像头获取的车道线信息进行参考线拟合，在Frenet坐标系下，对车辆运动进行横纵向解耦，通过时间和位置点采样生成五次多项式换道候选轨迹簇；其次，利用以加速度变化率为核心的代价函数评估各轨迹成本，并考虑最大曲率、最大加速度和碰撞约束，筛选出最优换道轨迹；最后，使用多点预瞄的横向控制算法，验证规划轨迹的可行性。仿真结果表明，换道路径规划算法能够实时生成安全舒适、无碰撞的换道轨迹，满足换道实时性要求。

关键词

智能车辆 / Frenet坐标系 / 换道路径规划 / 五次多项式 / 代价函数