机械工程学报

作者：陈晓明, 李柏, 范丽丽, 王涯舟, 张坦探, 张友民, 曹东璞

单位：1. 湖南大学机械与运载工程学院 长沙 410082;2. 湖南大学整车先进设计制造技术全国重点实验室 长沙 410082;3. 北京理工大学信息与电子学院 北京 100081;4. 康考迪亚大学机械与航空航天工程学院 蒙特利尔 H3G 1M8 加拿大;5. 清华大学车辆与运载学院 北京 100084

关键词：自动泊车,轨迹规划,计算最优控制,非线性规划,智能车；

基金：国家自然科学基金(62103139)、湖南省芙蓉计划湖湘青年英才(2023RC3115)和湖南省自然科学基金(2021JJ40114)资助项目。

轨迹规划是车载自动泊车系统中的重要功能，而现有的泊车轨迹规划算法无法兼顾算法泛化性、计算精度、求解时效性以及结果最优性。现采用基于数值优化的轨迹规划技术路线，首先将泊车轨迹规划任务表述为一则通用的最优控制问题；随后提出半空间约束理论，结合概略轨迹先验信息将原本具有高维度、强非凸非线性特点的名义避障约束简化为线性不等式约束，继而利用信任域约束进一步降低线性不等式约束的规模；最后调用非线性规划求解器对简化后的最优控制问题进行数值求解，可在极短时间内生成高精度数值最优泊车轨迹：将上述泊车轨迹规划方法命名为预设空间快速优化法。大量仿真试验表明，在同样使用混合A*搜索算法提供先验的概略轨迹的前提下，预设空间快速优化法的求解成功率、计算耗时以及结果最优性均优于OBCA(Optimization-based collision avoidance)、LIOM(Lightweight iteratwe optimization method)等主流泊车轨迹优化算法。

来源：2024年第10期

《机械工程学报》期刊编辑部

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