智能車(chē)高速穩定行駛局部路徑規劃算法
作者：趙祥磊 曹子健 吳穎熹 吉林大學(xué) 汽車(chē)工程學(xué)院 清華大學(xué) 汽車(chē)系
時(shí)間：2010-05-19
來(lái)源：電子產(chǎn)品世界
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目標轉向半徑確定
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/109143.htm智能車(chē)行駛道路為中心引導線(xiàn)兩側等寬且總寬為Wr的帶狀區域，如圖5。道路中心線(xiàn)是由直線(xiàn)和曲率不等的圓弧組成的。直道行駛時(shí)，智能車(chē)轉向輪轉角為零，完全巡線(xiàn)即可。在彎道行駛時(shí)，對智能車(chē)給定一個(gè)轉向輪轉角，其行駛軌跡是一段圓弧，故確定智能車(chē)目標路徑即確定一個(gè)目標轉向半徑，以確保智能車(chē)在不觸及道路邊界的條件下以更短的時(shí)間通過(guò)彎道。彎道形式大體上可以分為單個(gè)彎道和連續彎道兩類(lèi)。
對于單個(gè)彎道，當智能車(chē)以一定轉向半徑過(guò)彎時(shí)，向心力方程為：
式中：F為地面對智能車(chē)提供的向心力，M為智能車(chē)質(zhì)量，V為智能車(chē)行駛速度，R為轉向半徑。
從(5)式中可知，當向心力一定時(shí)，最高穩定車(chē)速與轉向半徑成開(kāi)平方關(guān)系：
式中：k1為比例系數。
轉向半徑與路程成比例關(guān)系：
式中：S為行駛路程，k2為比例系數。
則行駛時(shí)間：
因此，在單個(gè)彎道上，選擇較小的轉向半徑可以減少行駛時(shí)間。
連續彎道由幾段半徑相同或不同的圓弧組成，當兩段圓弧內切時(shí)，可近似看成曲率漸變的一段圓弧，當兩段圓弧外切時(shí)，應充分利用道路寬度，切內線(xiàn)行駛以增大轉向半徑，減少行駛路程，進(jìn)而減少行駛時(shí)間。
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