面向机动规划的轻量级解析车辆动力学模型精度评估

车辆动力学模型在自动驾驶的机动规划中发挥着重要作用。它们用于根据给定的控制输入推导轨迹，或者根据约束违反情况或安全性、舒适性或能耗等最优性准则来评估给定轨迹。根据计算过程的不同，会使用具有不同假设和细节水平的模型；由于机动规划通常在每个规划周期内对大量轨迹进行评估，因此对计算速度有很高要求，大多数应用模型旨在通过隐式或显式引入简化假设来降低复杂性。虽然评估表明这些假设在典型条件下可能足够有效，但其影响尚未得到确切的结论性研究。我们提出了一种适用于机动规划的车辆动力学模型，该模型既支持从给定轨迹中提取参数的解析方法，也支持根据给定控制输入建立轨迹的生成方法。该模型的两种应用均在动态条件下的真实世界试驾中进行了评估，包括封闭测试跑道和公共道路，并分析了由简化假设引起的影响。