高速公路场景下车辆编队路径规划与跟驰控制研究

对于路径规划模块，本文首先限定场景为高速公路场景，由于高速公路这类场景 在远途行驶中时间占比较大，以及交通事故发生情况更为惨烈等特点，因此对车辆编 队的相关研究具有现实意义；其次，针对几种常见的路径规划算法无法在有限探测环 境下做出有效的路径规划这一问题，本文将增量式算法应用于车辆编队场景中，并对 此进行了相应的优化和改进。增量式路径规划算法能够有效处理路径中动态增加的障 碍物，并以较小的计算量得到避让路径，基于此，本文对避让路径的相关参数做出改 进，能够调节车辆的避障意愿。因此车辆在相对宽阔的道路环境中，可通过增大避障 意愿来增加与障碍物车辆的距离，提早做出避让动作，使车辆能够更加安全舒适的行 驶。本文对该算法进行了相关的算例验证。 对于车辆跟驰控制模块，针对传统车辆编队跟驰控制模型未考虑领航车辆横向变 换车道的问题，本文将车辆横向与纵向运动相结合作为跟驰控制方法，并增加对车辆 通信延迟的考虑。传统的跟驰控制直接将领航车辆相关运动信息作为跟驰车辆的系统 输入，本文将车辆通信作为车辆间信息交换的方式，因此考虑通信延迟对于车辆编队 跟驰控制的影响，最后通过 Matlab/Simulink 进行了相关的仿真验证。