本文首先通过对泊车过程的工况进行分析，确立了车辆的运动学模型。并在对平行车位、垂直车位和斜车位的多种情况进行分析之后，确定了以超声波传感器为基础的自动泊车系统的车位检测方法。通过使用 MATLAB/Simulink软件平台，分别对三种车位的检测逻辑进行仿真验证，并证实了该车位检测方法的可行性。 其次，本文根据车辆的几何关系确定了最小泊车车位尺寸以及路径规划中需要使用到的各项参数。同时通过对平行车位、垂直车位和斜车位三种情况下的泊车流程进行分析，在最短泊车路径的基础上，分别求解出了不同车位情况下的泊车起始位置区域。为自动泊车系统的路径规划奠定基础。 再次，本文采用多项式对泊车路径进行规划。使用多项式进行路径规划计算简便，可保证路径曲率连续，同时可以满足转向系的要求。通过对泊车过程中可能发生的碰撞和泊车环境等进行分析，确定了规划路径的位置约束、姿态约束和避障约束。过 MATLAB/Simulink 分别计算出了三种车位情况下的可用泊车路径。为之后的路径跟踪奠定良好的基础。 最后，通过对驾驶员的驾驶经验进行总结，确定了模糊控制器的输入、输出、隶属度函数和模糊逻辑。并通过 MATLAB/Simulink 软件平台，对泊车路径进行跟踪。通过对后轴中点的位置误差、航向角误差和前轮转向角的分析，可以确定模糊控制器的有效性。

针对城市泊车位越来越狭小、泊车环境变得更复杂的问题，总结了国内外自动泊车系统的研究及应用现状，重点阐述了泊车过程中的车位检测、路径规划、路径跟踪。进而归纳出目前自泊车系统存在的问题及未来发展的趋势。

车位检测方法研究及验证。了解超声波雷达测距原理，采用超声波雷达与车轮里程计进行车位检测。通过测位雷达测距变化特点分析车位起始点和终止点，并结合轮速信号得到车位的长度，通过测位雷达测距获得车位宽度，并通过车位检测实验验证了方法的可行性。 (2) 泊车路径规划。提出基于 B 样条理论的泊车路径规划思想，针对车位空间大小采用单步泊车或两步泊车路径规划方法。分别对两种泊车方式路径约束进行分析，建立泊车路径优化函数，最终设计出满足泊车过程多个非线性约束的易于车辆跟踪的泊车路径。 (3) 路径跟踪控制方法研究。为降低泊车系统对驾驶员车速控制要求，提出非时间参考的泊车路径跟踪控制策略。针对路径跟踪过程中，因车辆转向系统转角转速约束、车辆最小转弯半径约束、车辆行驶速度等因素导致的车辆偏离目标路径现象，提出结合过定点控制的路径跟踪控制方法，设计出非时间参考的车辆过定点控制律，并通过 Carsim 与 Simulink 联合仿真对路径跟踪策略进行验证 (4) 车辆定位方法及验证。车辆定位包括车辆初始位姿计算和车辆运动位姿计算。为提高道路两侧车位利用率，并使泊车系统更具人性化，泊车系统根据车位信息提供驾驶员多个可选择的车辆停放标准。根据驾驶员发出的车辆停放基准指令，泊车系统建立泊车空间坐标系并计算车辆初始位姿。采用基于车轮里程计的车辆定位方法计算泊车过程中车辆在泊车空间中的位姿，并通过实验对定位方法可行性进行验证。

本文设计了一种自动平行泊车系统。首先分析了车辆泊车时低速情况下，车辆运动学模型和车辆转弯半径与方向盘转角的关系。根据运动学模型和实际泊车过程，研究了平行泊车的几何路径规划方法，并结合实际情况，对所探讨的几何路径进行改进，设计出一种适应性较强的泊车几何路径，并针对该方法分析了其误差来源。 然后，设计了实现自动泊车的模糊控制器，并通过 matlab/simulink 进行仿真分析，以验证模糊控制器的可行性，并对设计的几何路径加以验证。 此外，本文还介绍了自动泊车系统的硬件设备，主要包括用于数据采集的感知系统和实现自动驾驶的执行结构。通过感知系统以获得车身周围环境和车身姿态，控制系统根据感知系统的数据计算泊车路径，通过发送命令控制执行机构实现自主泊车。 最后，在车辆上对整个系统进行了实车实验。根据车辆参数和感知系统的特性，计算了泊车几何路径的关键点位置，设计了一种查找平行泊车有效停车位的方法。控制系统根据感知系统获得的数据和关键点位置的计算结果，并根据停车位大小计算一条有效的泊车路径，按照计算获得的泊车路径，控制系统控制方向盘实现自动泊车。

本文中针对复杂工况提出了一种集成主动制动和主动转向的紧急避撞策略。首先根据车速与地面附着系数，结合制动与转向安全距离模型，获得考虑前方障碍影响的转向与制动优先级。在此基础上，针对旁车道的其他交通要素，又将转向优先下的避撞模式细分为转向、制动和转向加制动3 种。对于转向避撞，采用五次多项 式进行路径规划，根据安全性和平滑性代价函数，综合优选出安全、平滑的期望路径，然后采用前馈加 LQR 反馈控制实现路径跟踪。通过驾驶员在环仿真验证所提出主动避撞算法的有效性。3 种典型工况下的试验结果表明，智能汽车能根据不同紧急工况做出合理避撞模式决策，并能顺利完成转向、制动和转向加制动的主动避撞操作。与Sigmoid 函数所生成的路径相比，基于五次多项式的规划路径更适合紧急避撞使用 。

基于模糊逻辑算法的路径规划，matlab版本

基于基于快速扩展随机树（RRT）的三维路径规划算法，matlab版本

6自由度机械臂路径规划，matlab版

以阿克曼转向原理为基础，从理论上分析了两圆弧相切与圆弧切直线法的泊车过程。由于在实际泊车过程中，无法按照理论上的路径规划过程完全地泊车入位，需要在车辆并没有按照预计进入泊车位时，进行再一次的路径规划进行泊车，本文从理论上提供了在上述条件下的两种多次泊车路径规划方法。最后，由于理论与工程实践之间会 有偏差，本文又从工程实践的角度，以介绍过的泊车方法为理论基础，进行工程 实践的逻辑推导，根据工程中能够得到的测量参数推导出泊车过程中需要的参数， 从而实现理论方法在工程上的应用。

本文研究并借鉴了深度 Q 网络的结构，借鉴其使用一个神经网络处理图像输入并计算行动价值函数，将深度学习与增强学习结合。根据路径规划问题的特殊性设计了一个全卷积神经网络，并引入注意力机制优化网络结构。其次，针对神经网络在处理多步决策、规划问题上的短板，参考价值迭代网络，在神经网络模型的基础上引入价值迭代模块。对价值迭代模块进行解构分析，提出改进的价值迭代模块，解决了引入价值迭代模块造成的误差累积问题。最后，将神经网络表征的行动价值函数分解为状态价值函数与优势函数之和，形成竞争神经网络结构，至此完成神经网络的构建。本文使用 2D 栅格环境，使用专家样本取代传统增强学习中的代理经历，以模仿学习方式加速模型训练。通过算法在最短路径规划问题上的表现衡量算法效能。