文献阅读之DARPA亚军车Junior的轨迹规划

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Junior——The Stanford Entry in the Urban Challenge

这篇文献重点介绍了Junior的系统结构、地图、感知、定位、规划模块的内容,只讲了大概思路和方法,细节较少。关于在停车场等非结构化环境中的轨迹规划算法细节,请参考《Path Planning for Autonomous Vehicles in Unknown Semi-structured Environments》这篇文献和我以前的这篇文章

根据文中透漏的内容,Junior在正常道路上行驶采用的轨迹规划方法和百度Lattice算法类似,都是根据道路中心线进行采样,构造多项式path,评估每条path的cost,挑选最优轨迹。不同的是评估cost时,百度Lattice仅仅利用了轨迹局部的信息,比如和参考线(道路中心线)的偏移、速度大小、轨迹长短等,我称之为局部cost。而Junior在采用局部cost之外,还结合了全局cost,在规划轨迹之外,还可以做出变道等决策,以规划的方式完成了规划+决策2个模块的工作,如下图1所示。

文献阅读之DARPA亚军车Junior的轨迹规划
图1

本文对2种cost的结合语焉不详,我是这样猜测的:只要没有探测到道路堵塞,全局地图RNDF就是静态不变的,不需要更新。每一个checkpoint是一个临时任务的终点。一旦终点确定,根据静态地图可以得到任一点(记为GPS点)到终点的path和cost。如图1中单一方向具有2条车道,自车会对每条车道规划一组局部轨迹。在局部轨迹尽头处(如图中红色圆圈标示),搜索对应车道内的最近的GPS点,某一条轨迹的cost=局部cost+对应的GPS点到终点的cost。在2组轨迹中挑选cost最小的,就同时完成了规划和决策。

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 这种做法适合主路有分支路口或变道的情况。当过路口时,没有阻塞仍可以按局部轨迹顺利通过。若阻塞,调用Hybrid A*规划。不同的情况不同的处理方法,但都会输出局部轨迹,仍然可以用上述思路来比较各轨迹的cost,来决策。 

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