基于Frenet坐标系的换道轨迹规划及跟踪验证

作者：华航; 陈焕明^*; 李雪涵

来源：汽车实用技术, 2022, 47(16): 25-30.

DOI：10.16638/j.cnki.1671-7988.2022.016.005

• Frenet坐标系
• 轨迹规划
• 五次多项式
• 轨迹跟踪
• 模型预测控制

为解决高速公路环境下的车辆自动变道问题，采用Frenet坐标系下的五次多项式算法对不同工况设计规划轨迹，实现自动变道辅助。首先根据自车状态与周围车辆状态预计变道所需直线距离，并在一定范围内进行多次五次多项式轨迹规划，得到备选轨迹集。以加速度最小为优化目标，对备选轨迹集中的所有轨迹进行评价，得到最佳换道轨迹。使用CarSim进行车辆和道路建模，在Matlab/Simulink中进行轨迹规划，并使用动力学模型的模型预测控制进行轨迹跟踪，验证了换道辅助系统的有效性。

• 单位
  机电工程学院; 青岛大学