2021年MathorCup数学建模-自动驾驶中的车辆调头问题-完整论文+源代码(Matlab)

2021年MathorCup A题 自动驾驶中的车辆调头问题(附论文 程序链接)

问题定位:
连续优化问题,属于自动驾驶中轨迹规划问题。
问题分析:
问题输入:外部道路和障碍物信息;问题输出:无人车轨迹。因为要满足可实时更新,算法不应太过复杂。
本题有六个小问,应首先建立一个总的规划模型,再根据每一问的具体要求在模型中应做出改进。
要求给出仿真结果,与模型计算结果做验证。无人车仿真一般有几种方法: Matlab中的 Simulink模块, CarSim, Prescan.
给出相应说明图,轨迹示意图

程序+论文:https://mianbaoduo.com/o/bread/mbd-YZyXlpds
模型建立:
基础模型—建立一个多目标优化模型
决策变量:控制点(p)位置、时间集合
目标函数:效率(如通过调头总用时) +安全(与障碍物距离) +驾乘体感(轨迹平滑)约束条件:车的加速度,轨迹线最大曲率,车与障碍物的安全距离,轨迹平滑,规范行驶尽量不压车道线)
问题1:利用基础模型给出轨迹即可
问题2:求出不倒车/至少倒一次车掉头区域的大小(即车道宽度
不倒车的临界条件是车与障碍物(A、D障碍物边界)恰好不发生碰撞,求出此时轨迹集合点的临界值即可,超过临界值则至少要倒一次车。
问题3:
这里增加F和G障碍物需要更改优化模型中的目标函数和约束条件(与障碍物距离、轨迹平滑等)注意对车道线的处理和对车道的选择。

程序:https://mianbaoduo.com/o/bread/mbd-YZyXlpZs

论文:https://mianbaoduo.com/o/bread/mbd-YZyXlpZq


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