无人车路径规划与控制综述
无人车路径规划与控制综述
- 前言
- 一、路径规划
- 1.全局路径规划
- 2、局部路径规划
- 二、轨迹跟踪
- 总结
- 学习笔记
前言
本文参考文献1整理几篇有关智能车路径规划与控制算法的文章,便于后续研究。
路径规划分为局部路径规划和全局路径规划,全局路径规划根据起点,终点和地图生成可行驶路线;局部路径规划则需要考虑动态障碍物,解决避障问题。
一、路径规划
1.全局路径规划
全局路径规划算法可以分为
- 传统算法2
- 基于图搜索:Dijkstra 3 4(广度优先,导致搜索到太多无关节点) , A*5(易陷入死循环,规则路径折线点多,于是有了双重A*6,改进A*7, 平滑ARA*8,拓展搜索领域的A*9,MHA*10, DMHA*11), D* 12 13
- 基于随机采样:快速搜索随机数(RRT)14, RRT*15 16, anytime RRT17,由于RRT算法存在大量的碰撞检测,效率低下,文献18提出了变概率双向RRT算法。
- 智能算法
- 遗传算法19
- 蚁群算法20
- 触须算法
- 智能水滴算法
- 强化学习
- 神经网络
2、局部路径规划
局部路径规划算法有
- 人工势场法21 22 23
- 模糊逻辑法24 25 26 27 28 29
- 动态窗口法30
- 向量场直方图法29 31
二、轨迹跟踪
轨迹跟踪控制器分为基于控制理论的控制器和基于几何运动学的控制器。32
- 基于控制理论的控制器
- PID
- 线性二次调节器LQR
- 模型预测控制MPC
- 基于几何运动学的控制器
- Stanley算法33
- Pure Pursuit34
车辆运动学模型的论文见35
总结
本文主要列出无人车路径规划与控制的几种常用算法,以及参考文献。
学习笔记
- A*算法,以及对应代码
特定环境下低速无人车的路径规划与控制研究_朱景璐 ↩︎
李永丹,马天力,陈超波,韦宏利,杨琼楠. 无人驾驶车辆路径规划算法综述[J]. 国外电子测量技术,2019,38(06):72-79. ↩︎
W. Dijkstra. A note on two problems in connexion with graphs[J]. Numersische Mathematik,1959,1:269-271. ↩︎
Z. Liu,J. Chen,C. Song and L. Ding. An Improved Algorithm for Searching Local Optimal Path in Intelligent Transport System[C]. 2008 Second International Symposium on Intelligent Information Technology Application,Shanghai,2008: 157-161. ↩︎
Kang-le Wang,Shu-wen Dang,Fa-jiang He,Peng-zhan Cheng. A Path Planning Method for Indoor Robots Based on Partial & Global A-Star Algorithm[C]. 2017 5th International Conference on Frontiers of Manufacturing Science and Measuring Technology (FMSMT 2017),2017:385-389. ↩︎
陈伟华,林颖,文宗明,等.基于双重A*算法的移动机器人动态环境路径规划[J]. 组合机床与自动化加工技术,2018(4): 127-130. ↩︎
梁昭阳,蓝茂俊,陈正铭.A*算法在Shortest-Path方面的优化研究[J]. 计算机系统应用,2018, 27(7): 255-259. ↩︎
赵鑫,胡 广 地.平 滑ARA*算法 在 智 能 车 辆 路 径 规划的 应 用 [J].机械科学与技术 ↩︎
任玉洁,付丽霞,张勇,等.拓展搜索邻域的平滑A*算法机器人路 径 规 划[J].电子科技. ↩︎
WAGNER G, CHOSET H. M* : A complete multi-robot path planning algorithm with .optimality bounds[J]. Redundancy in Robot Manipulators and Multi- Robot Systems,2011, 57(1) .3260-3267. ↩︎
ISLAM F, NARAYANAN V,LIKHACHEV M. Dynamic
multi heuristic A [ C]. IEEE International Conference on Robotics and Automation, 2015:2376-2382. ↩︎Anthony Stentz. The Focussed D* Algorithm for Real-Time Replanning[C]. International Joint Conference on Artificial Intelligence,1995. ↩︎
刘军,冯硕,任建华. 移动机器人路径动态规划有向 D~*算法[J]. 浙江大学学报(工学版),2020,54(02):291-300. ↩︎
陈秋莲,蒋环宇,郑以君. 机器人路径规划的快速扩展随机树算法综述[J]. 计算机工程与应用,2019,55(16):10-17. ↩︎
Iram Noreen,Amna Khan,Zulfiqar Habib. Optimal Path Planning using RRT* based Approaches: A Survey and Future Directions[J]. International Journal of Advanced Computer Science and Applications. 2016,7(11):97-107. ↩︎
S. Karaman,E. Frazzoli. Sampling-based algorithms for optimal motion planning[J]. Computer Science,2011,30:846-894. ↩︎
S. Karaman,M. Walter,A. Perez,E. Frazzoli and S. Teller. Anytime motion planning using the RRT*[C]. 2011 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA),2011:1478-1483. ↩︎
郭聪.基于RRT的无人机三维航迹规划算法研究[D].沈阳:沈阳航空航天大学,2015. ↩︎
T. Arora,Y. Gigras,and V. Arora. Robotic path planning using genetic algorithm in dynamic environment[J]. International Journal of Computer Applications.2011,89: 8-12. ↩︎
Y. Wang,P. Chen and Y. Jin. Trajectory planning for an unmanned ground vehicle group using augmented particle swarm optimization in a dynamic environment[C]. 2009 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics. 2009:4341-4346. ↩︎
Khatib O. Real-time obstacle avoidance for manipulators and mobile robots[J]. International Journal of Robotics Research,1986,5(1):90-98. ↩︎
唐小洁,丁一航,申勤,贾成芬. 改进人工势场法的移动小车动态避障路径规划[J]. 软件导刊,2019,18(10):152-156+225. ↩︎
陈浩,喻厚宇. 基于势场搜索的无人车动态避障路径规划算法研究[J]. 北京汽车,2019(04):1-5+31. ↩︎
Surmann H , Huser J , and Wehking J. Path planning for a fuzzy controlled autonomous mobile robot[C]. IEEE International Conference On Fuzzy Systems,1996,2:1660-1665. ↩︎
申燕凯. 轮式机器人路径规划及控制方法研究[D].河北科技大学,2016. ↩︎
胡永仕,张阳.基于遗传模糊算法的智能车辆避障路径规划研究[J]. 福州大学学报(自然科学版),2015,43(02):219-224. ↩︎
李擎,张超,韩彩卫,张婷,张维存. 动态环境下基于模糊逻辑算法的移动机器人路径规划[J].中南大学学报(自然科学版),2013,44(S2):104-108. ↩︎
李擎,张超,韩彩卫,徐银梅,尹怡欣,张维存.静态环境下基于模糊逻辑算法的移动机器人路径规划[C]. 第 25 届中国控制与决策会议论文集,2013:2867-2872. ↩︎
Boujelben M, Ayedi D, Rekik C, et al. Fuzzy logic controller for mobile robot navigation to avoid dynamic and static obstacles[C]. 2017 14th International Multi-Conference on Systems, Signals and Devices( SSD) ,2017:293-298. ↩︎ ↩︎
吴国鹏. 基于 2D 激光传感器的移动机器人室内环境建模与自主导航研究[D]. 华南理工大学,2019. ↩︎
屈盼让,薛建儒,朱耀国,肖鹏. 面向无人车运动规划问题的 VFH 算法[J]. 计算机仿真,2018,35(12):245-251. ↩︎
单云霄. 城市无人驾驶规划与控制系统的关键技术研究[D]. 武汉大学,2018. ↩︎
THRUN S,MONTEMERLO M,DAHLKAMP H. Stanley: the robot that won the DARPA grand challenge[J]. Journal of Field Robotics,2006,23 (9):661-692. ↩︎
张梦巍. 智能无人驾驶车辆路径跟踪及底层控制方法研究[D]. 沈阳理工大学,2018. ↩︎
Wilko Schwarting, Javier Alonso-Mora, and Daniela Ru. Planning and Decision-Making for Autonomous Vehicles[J]. Annual Review of Control, Robotics, and Autonomous Systems,2018(1):187-210. ↩︎
无人车路径规划与控制综述相关推荐
- 无人车路径规划算法—(3)基于搜索的路径规划算法 (BFS/DFS/Dijkstra)
1.BFS(广度优先搜索) && DFS(深度优先搜索) 广度优先遍历图的方式为,一次性访问当前顶点的所有未访问状态相邻顶点,并依次对每个相邻顶点执行同样处理.因为要依次对每个相邻顶点 ...
- 无人车路径规划算法---(4)基于搜索的路径规划算法 II(贪心/Astar)
上篇博客中介绍了一些基本的图搜索算法,其中也重点介绍了基于势场来实现的Dijkstra算法.本篇博客将介绍关于Heuristic Function的图搜索算法 开源了一个结合Dijkstra,Gree ...
- 【无人车路径规划】Frenet下的无人车路径规划(Python代码实现)
- 无人驾驶汽车系统入门——基于Frenet优化轨迹的无人车动作规划方法
作者简介:申泽邦(Adam Shan),兰州大学在读硕士研究生,主攻无人驾驶,深度学习: 动作规划动作在无人车规划模块的最底层,它负责根据当前配置和目标配置生成一序列的动作.本文介绍一种基于Frene ...
- 无人驾驶汽车系统入门(二十一)——基于Frenet优化轨迹的无人车动作规划方法
动作规划动作在无人车规划模块的最底层,它负责根据当前配置和目标配置生成一序列的动作,我们前面讨论的三次样条插值实际上只是一个简单的路径,而非我们最终能够执行的轨迹,本文介绍一种基于Frenet坐标系的 ...
- 无人驾驶汽车系统入门(十九)——分层有限状态机和无人车行为规划
分层有限状态机和无人车行为规划 行为规划又称为行为决策,是无人车规划模块三层(任务,行为,动作)的中间层,本文将介绍行为规划的基本概念,设计核心,同时介绍一种具体的无人车行为规划方法--分层有限状态机 ...
- 核心案例|中原工学院无人机无人车协同规划与智能控制验证平台
项目名称:无人机无人车协同规划与智能控制验证平台 场 地:室内≥6m*6m*3m 关 键 词:多无人机.无人车协同规划.四旋翼无人机室内避障算法验证 核心案例|中原工学院无人机无人车协同 ...
- 智能仿生算法在机器人路径规划的应用综述
智能仿生算法在机器人路径规划的应用综述 1 绪论 1.1 机器人路径规划方法 路径规划是移动机器人导航中最重要的技术之一. 对于移动机器人而言,路径规划就是解决特定工作环境和任务要求下的路径优选问题, ...
- matlab落海搜救模型,面向海上应急搜救的无人船路径规划
摘要 水面无人船(unmanned surface vessel, USV)近年来受到国内外专家学者越来越多的关注.为了总结分析USV现有路径规划方法及其优缺点,通过对USV路径规划研究进行分类综述和 ...
- 第6章 - 多无人车系统的协同控制 --> 多无人车协同控制
第6章 - 多无人车系统的协同控制 --> 多无人车系统建模 回到目录 第6章 - 多无人车系统的协同控制 --> 实验验证 文章目录 6.4 多无人车协同控制 6.4.1 一致性控制 定 ...
最新文章
- document.onclick在ios上不触发的解决方法与touchstart点击穿透处理
- 深度丨走向人工智能时代,百度的延承和蜕变
- java多线程创建runnable_Java线程池和runnables创建runnables
- 求两个整数最大公约数
- html5 动态图表FineReport优化报表取数
- 学习BMFONT的感想
- Android手机截图命令screencap
- 建立时间与保持时间计算
- 英语发音规则---P字母
- 卡贴机变无锁教程_卡贴机怎么解锁变无锁
- 亚麻种子的全球与中国市场2022-2028年:技术、参与者、趋势、市场规模及占有率研究报告
- 2006考研阅读Text2翻译
- 宁波大学计算机非全,宁波大学考研:全日制和非全日制的6大区别,很多人不知道...
- 5G手机占比逼近四成,华为和小米将加速5G普及
- 家庭教育中有近一半是由母亲负责孩子学习,占49%,父亲负责仅占10%
- 天玑9200和骁龙8+哪个好 天玑9200和骁龙8+gen1对比
- excel表格拆分为多个工作表的操作方法
- cPanel WHM 安装教程
- 网络(思科)——静态路由
- php画网络拓扑图,jtopo js插件绘制网络拓扑图