融合模式决策的4WIS车辆路径规划方法

摘要

针对四轮独立转向（four-wheel independent steering, 4WIS）车辆的路径规划问题，提出了一种融合模式决策的图搜索算法.首先，对4WIS车辆三种运动模式进行建模，并分析其运动模式的运动特性，据此设计多模式节点拓展策略，实现了4WIS车辆多运动模式与路径规划的融合.然后，针对最优节点选取和运动模式决策问题，设计了多目标代价函数，引导4WIS车辆合理切换运动模式，并生成平滑路径.最后，在MATLAB软件上进行仿真实验，在多种场景中测试所提出算法，验证其可行性与有效性.结果表明：提出的算法在路径规划中考虑了三种运动模式的优化组合与模式切换问题，能实现最优运动模式序列和最短路径规划.且该算法求解效率高，所规划路径优异，能充分发挥4WIS车辆的高灵活性与高通过性，有效解决其路径规划问题.

关键词

汽车工程 / 路径规划 / 图搜索算法 / 四轮独立转向 / 运动模式

基金资助

国家自然科学基金资助项目（52222216,52202493）; 湖南省自然科学基金资助项目（2021JJ40095）