无人驾驶车辆路径规划及轨迹跟踪控制学习笔记（2）

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学习笔记

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在关键交通场景中，轨迹规划和轨迹跟踪控制是自动驾驶车辆避免碰撞的两个关键。它不仅需要系统功能，而且需要强大的实时性。

我们集成了自动驾驶汽车的轨迹规划器和跟踪控制器，通过轨迹规划和轨迹跟踪控制以实现避障的功能。轨迹规划器基于NMPC算法的五次多项式轨迹规划，跟踪控制器基于使用车辆动力学模型的模型预测控制算法（MPC算法）来设计。仿真结果表明，该轨迹规划器可以生成平滑的轨迹，这些轨迹可以作为控制器的参考轨迹来使用。通过仿真验证表明，采用该方法的智能车既能够安全地实现避障功能，而且能够准确地跟踪参考轨迹，即使在急转弯处也是如此。

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学习笔记

众所周知，自动驾驶的关键技术包括环境感知、决策、轨迹规划、运动控制、汽车联网、人机交互等[3]。

[3] S. Thrun, “Toward robotic cars,” Commun. ACM., vol. 53, no. 4, pp. 99–106, 2010.

在这些关键技术中，车辆的轨迹规划和运动控制是两项最重要的技术。轨迹规划器根据道路环境及时生成可行轨迹，然后运动控制器精确跟踪来自规划层的参考轨迹。根据轨迹规划器的复杂性，这两个模块可以被视为组合模块或彼此独立的模块[4]。作为核心模块，两者在智能驾驶安全性和舒适性方面都发挥着重要的作用。

[4] K. Berntorp, “Path plan