基于动态势场的MPC局部路径规划

李宏刚; 李晗; 李胜琴; 逯兆友; 孙锦军

doi:10.16103/j.cnki.21-1583/n.2026.04.007

沈阳大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 38 ›› Issue (4) : 333 -343. DOI: 10.16103/j.cnki.21-1583/n.2026.04.007

基于动态势场的MPC局部路径规划

李宏刚, 李晗, 李胜琴, 逯兆友, 孙锦军

作者信息 +

Author information +

文章历史 +

摘要

为提升车辆在动态道路环境下换道避障的安全性，提出一种融合动态势场的模型预测控制（model predictive control,MPC）局部路径规划。选择车辆点质量模型，设计道路与障碍车势场；通过缩小系数构建伪距离，使障碍车势场随被控车与障碍车的速度动态调整；利用Frenet坐标系转换使势场模型贴合弯曲道路；基于势场模型重构MPC避障功能函数，结合MPC路径跟踪进行联合仿真。仿真结果表明：改进的MPC局部路径规划能依据车速调整避障间距，显著降低碰撞风险，且被控车能更稳定地保持在车道中心行驶，提升了动态道路环境下路径规划的安全性与可靠性。