隨著智能化信息處理技術(shù)的不斷進(jìn)步,自動(dòng)駕駛已成為近年來專家們的研究熱點(diǎn),路徑規(guī)劃則是其中的關(guān)鍵技術(shù)。智能的路徑規(guī)劃可以大大減少移動(dòng)任務(wù)的完成時(shí)間,同時(shí)節(jié)約人力、物力成本,具有非常大的實(shí)用價(jià)值。本文從實(shí)際項(xiàng)目需求出發(fā),針對(duì)所研究的特殊交通環(huán)境,使用PyQt5框架搭建滿足場景特征的仿真平臺(tái)。文中主要設(shè)計(jì)了兩種基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的路徑規(guī)劃算法。一種是通過設(shè)計(jì)車輛標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)動(dòng)作,利用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)中的DDQN算法訓(xùn)練移動(dòng)路徑。另一種是在使用三階貝塞爾曲線模擬運(yùn)動(dòng)軌跡的基礎(chǔ)上,提出改進(jìn)的三段式路徑生成算法和路徑評(píng)價(jià)體系,然后利用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)中的DDPG算法訓(xùn)練三段式算法中的可變參數(shù),實(shí)現(xiàn)移動(dòng)路徑的優(yōu)化。本文的主要工作包括以下幾個(gè)方面:（1）場景建模。本文利用PyQt5框架在PyCharm中設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)場景建模工具,仿照飛行甲板、儲(chǔ)物倉庫等實(shí)際場景,搭建仿真環(huán)境,環(huán)境的主要特征是具有邊界輪廓、可停靠站位、障礙物和移動(dòng)對(duì)象。（2）設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作模式下的路徑生成算法。本文提出,在車輛可行的角度區(qū)間內(nèi)等間隔的選取若干角度,在每個(gè)角度下以一定的轉(zhuǎn)彎半徑和轉(zhuǎn)彎角度做圓弧運(yùn)動(dòng),構(gòu)成離散的動(dòng)作集合。設(shè)置獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù),利用D... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１場景對(duì)象模型??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｓｃｅｎｅ?Ｏｂｊｅｃｔ?Ｍｏｄｅｌ??

進(jìn)行后續(xù)算法的實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證與仿真運(yùn)行。??本文對(duì)所研究的環(huán)境構(gòu)建了二維場景模型，明確定義了場景及其元素的幾何??特征。圖２－１表示場景中各個(gè)對(duì)象的模型示意圖。??＜?＞ｎ瞧響??圖２－１場景對(duì)象模型??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｓｃｅｎｅ?Ｏｂｊｅｃｔ?Ｍｏｄｅｌ??圖中從左至右依次對(duì)應(yīng)場景中的邊界、矩形可停靠站位、矩形障礙物、橢圓??形障礙物、多邊形障礙物。場景對(duì)象的位姿可以表示為（ｘ，ｙ，６？）三元組，用來描述??對(duì)象在場景中的坐標(biāo)位置和方向。位姿的描述采用中心點(diǎn)位置法，即以對(duì)象的幾??何中心點(diǎn)作為該對(duì)象的坐標(biāo)，中心點(diǎn)的方向是對(duì)象相對(duì)于Ｘ軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的角??度。對(duì)于不規(guī)則邊界、橢圓形障礙物、多邊形障礙物以及運(yùn)動(dòng)對(duì)象來說，在實(shí)際??的路徑規(guī)劃過程中，為了便于碰撞檢測，常采用外部包圍矩形的方式近似表示，??如圖２－２所示。??７??

相關(guān)理論知識(shí)簡介??疆??圖２－２外接矩形示意圖??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?Ｔｈｅ?Ｏｕｔｅｒ?Ｂｏｕｎｄｉｎｇ?Ｒｅｃｔａｎｇｌｅ?Ｄｉａｇｒａｍ??在移動(dòng)對(duì)象運(yùn)動(dòng)的過程中，通過判斷運(yùn)動(dòng)對(duì)象的外接矩形與障礙物的外接矩??形是否存在交點(diǎn)，進(jìn)行碰撞檢測，以便更好規(guī)劃移動(dòng)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡。移動(dòng)對(duì)象??是否出邊界的檢測也可采取類似的思路，此時(shí)的判定與檢測碰撞剛好相反，當(dāng)存??在交點(diǎn)時(shí)表示移動(dòng)對(duì)象在邊界范圍內(nèi)。邊界檢測也可通過計(jì)算移動(dòng)對(duì)象的坐標(biāo)在??運(yùn)動(dòng)過程中是否始終處在邊界包圍的坐標(biāo)范圍內(nèi)進(jìn)行判定。??２．２運(yùn)動(dòng)學(xué)模型??運(yùn)動(dòng)學(xué)屬于力學(xué)的一個(gè)分支，主要從幾何的角度研宄運(yùn)動(dòng)對(duì)象位置隨時(shí)間變??化的情況，不考慮對(duì)象自身的物理屬性和所受外力的情況。運(yùn)動(dòng)學(xué)以質(zhì)點(diǎn)和剛體??作為主要的研究對(duì)象，在此基礎(chǔ)上研宂可發(fā)生形變的物體的運(yùn)動(dòng)［２８］。質(zhì)點(diǎn)指沒有??質(zhì)量和大小，占據(jù)一定空間的幾何點(diǎn)，點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)研究依賴所選擇的參考系，主??要研究點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程、位移、軌跡、速度等特征。剛體指自身形狀及內(nèi)部點(diǎn)的相??對(duì)位置不受外力和運(yùn)動(dòng)影響的物體

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3614803