MathorCup大数据挑战赛第二届A题-自动驾驶中的车辆调头问题赛题解析（附MATLAB实现代码）

赛题

自动驾驶是近年人工智能应用的热门研究领域之一，其中调头是自动 驾驶中一个非常实际又很有趣的场景。假设无人车为四轮乘用车，采用前 轮转向后轮驱动；车身可认为是一个矩形，车长 5 米，车宽 2 米，轴距 2.8 米；方向盘最大转角 470°，方向盘与前轮转角的传动比为 16：1（方向盘 每转动 16°，前轮转动 1°），方向盘最大转速为 400°/s；最大油门加速 度 3m/s2 ，极限刹车加速度-5m/s 2 。

无人车的 轨迹 ，指的是一条含有位置和时间等信息的曲线，它由一列 轨迹点构成，各个轨迹点中应包含位置坐标、方向角、曲率、曲率变化率、 速度、加速度及运动到此点时的时间等信息。这里轨迹指的是车身中某一 特定点的轨迹，即控制点。控制点 是事先选定的，通常位于无人车车身对 称轴（车身可以近似认为是左右轴对称的）上的一点，在行驶时，控制点 的位置会与轨迹点相重合，控制点处的速度方向将与轨迹点的方向角一致。 由于无人车的车辆动力学性质和安全性要求，轨迹必须满足以下条件：