運動規划
與環境相結合
1.建立車輛模型
2.將運動規划與車輛模型結合
如何去表示一個曲線的走向?
找出其方程表示:坐標系可以使用XY坐標系和SL坐標系
SL坐標系也叫做frenet frame:它以道路中心線為參考,S表示道路中心線的方向,L表示與道路中心線垂直的方向。
在結構化道路上行駛的時候,SL坐標系比XY坐標系更加貼合實際需求。
Interpolation
U型彎道舉例:
- 在軌跡上以等距離的方式隨機選擇一些點,然后用高階多項插值的方式來近似表示軌跡,對多項式進行優化。但是高階多項式不能用於平滑,因為高階的多項式抖動太大,沒有辦法控制幅度,這就是常說的龍格現象
Bezier Spline
Bezier Spline 曲線是由一系列控制點定義的,例如 到 ,其中 n 代表曲線的階數。如下圖所示,分別給出 1 階、2 階、3 階 Bezier Spline 曲線的表示形式。通過對它們做平滑,得到平滑的曲線,例如二階平滑保證曲線的曲率平滑。但是這種方法的缺點是,除了起始點和終點,其它控制點不能保證會被得到的曲線經過。
精確的模型舉例:
Spline 2D
注意旋轉不變性
螺旋曲線spiral path——通過極坐標的形式定義(滿足起點和終點的約束)
Spline 2D 與Spiral Path的區別
Spiral Path 和 Spline 2D 有什么區別呢?任何的曲線在足夠密的時候都可以用Piecewise Spiral path 或者是 Piecewise Polynomial 表示。但是它們的出發點不一樣,Polynomial 計算很快很簡單,Spline 2D 是一個凸空間里面生成一個 Spline 曲線。Spiral Path 是從 Configuration Space 出發。理論上來講,螺旋曲線生成的線是要比 Spline 更好處理,對一些極端情況處理更好。