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摘要
针对矿山狭窄通道场景自由空间严格受限、车辆难以顺利通行的问题，文章提出一种基于优化控制的轨迹规划方法。该方法立足狭窄通道环境模型，从车辆单轨运动学模型出发，考虑车辆通行时间、车辆碰撞边界、车辆控制可执行范围等要素并基于狭窄通道近似空间离散策略，构建了一种轨迹规划优化控制模型。通过求解该模型，可得优化控制序列，再经车辆系统运动学积分，形成初始优化轨迹；考虑空间离散对轨迹连续性造成的影响，基于二次规划平滑初始优化轨迹，由此获得最终目标轨迹。仿真实验结果表明，采用本文所提方法，能在狭窄通道场景下生成让车辆顺利通行的轨迹，而且所生成的轨迹连续、平滑；在多种狭窄通道场景下，与参照方法相比，采用该方法后，轨迹平均最大曲率从0.094 m-1降低至0.040 m-1，平均通行时间从6.18 s降低至4.80 s。
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单位株洲中车时代电气股份有限公司; 湖南大学
