Frenet坐標
在討論過程模型之前,我們應該提到“Frenet Coordinates”,它是一種以比傳統x,y笛卡爾坐標更直觀的方式表示道路位置的方式。
用Frenet坐標,我們使用變量 s和d描述車輛在道路上的位置。該s坐標表示沿道路的距離(也稱為縱向位移)和d坐標表示道路上的左右位置(也稱為橫向位移)。
我們為什么使用Frenet坐標?想象一下像下面這樣一條彎曲的道路,笛卡爾坐標系就位於它的上面......

使用這些笛卡爾坐標,我們可以嘗試描述車輛通常在路上行駛的路徑...


注意這條路是多么彎曲!如果我們想要方程式來描述這個動作,那就不容易了!
x(t)= ?
y(t)= ?
理想情況下,描述這種常見駕駛行為在數學上應該很容易。但我們如何做到這一點?一種方法是使用新的坐標系。現在,而不是放下一個正常的笛卡爾網格,我們做一些事情,就像你看到下面...

在這里,我們定義了一個新的坐標系統。在我們的底部s = 0表示我們正在考慮的道路段的開始d = 0表示該道路的中心線。在中線的左側,我們有否定的d和右邊d是積極的。
那么在Frenet坐標系下呈現的典型軌跡是什么樣的?


它看起來很直
事實上,如果這輛車以恆定的速度行駛 v 0,我們可以寫車輛為位置的數學描述:
s( t )=v t
d ( t )= 0
我們將與Frenet一起協調課程的其余部分,因為...

......直線比彎曲的線條容易得多。
更多關於frenet 坐標的內容請參考 https://blog.csdn.net/davidhopper/article/details/79162385