Local Path Planning for Intelligent Vehicles Based on Collision Risk Evaluation

针对结构化道路环境下智能汽车的动态路径规划问题，提出了一种基于碰撞风险评估的局部路径规划算法。利用三次样条曲线参数化表达全局路径，获取道路基准线；综合考虑车辆行驶安全性、规划路径平滑性等性能指标生成候选路径，通过归一化加权代价函数评估生成的候选路径；在全局路径信息引导下，获得当前状态下的局部最优路径。针对性能代价函数，引入风险场的概念，建立了符合行车风险客观规律的静态与移动障碍物风险模型，并结合高斯卷积建立了安全性代价函数；考虑候选路径曲率变化及全局路径追踪能力，设计了路径平滑性及偏移代价函数。仿真结果表明，提出的局部路径规划算法能够实时生成平滑、无碰撞路径，且在多种道路场景中实现对静态和移动障碍物的有效规避，满足实时性的要求。