动态交通场景下基于时空导航地图的行驶轨迹规划方法

针对高动态结构化道路高速自动驾驶场景下,无人驾驶汽车路径规划问题,提出一种基于时空导航地图的行驶轨迹规划方法。通过引入时间维度作为参考,结合多目标行为预测等手段,将感知结果投影至三维时空导航地图;通过增加时间维度,静态障碍物和动态障碍物被统一到同一参数空间中。在该参数空间下,通过前端A*路径搜索初始化均匀B-样条曲线控制点,设计轨迹代价函数,进行非线性优化,生成一条符合安全无碰撞和车辆运动约束(速度、加速度限制)的时空轨迹,从而将二维Frenet动态物理空间下决策与规划问题转化为三维时空下静态场景决策与规划问题。通过仿真验证,所提出的轨迹规划方法全过程平均耗时51.27 ms,满足无人驾驶汽车行驶要求。并且,通过调整A^(*)算法的搜索条件,使其较传统算法搜索速度提高27.86%,提升了整体规划效率。