无绝对定位的 L2+ 半自动驾驶局部轨迹规划可行性研究

自动驾驶长期以来受制于对精确绝对定位的需求，使得完全自动驾驶难以实现，并提高了初创企业的资本准入门槛。本研究深入探讨不依赖精确绝对定位的 L2+（level-2+）半自动驾驶车辆局部轨迹规划的可行性。相反，我们强调从运动传感器估计连续规划帧间的位姿变化，并将交通物体的相对位置整合到自车局部坐标系下的局部规划问题中，从而消除对绝对定位的需求。在没有绝对定位可用于校正的情况下，速度和偏航角速率的测量误差极大影响帧间相对位姿变化的估计精度。我们证明了在此类运动传感器误差下连续规划问题的可行性/稳定性可在某些定义条件下得到保证。这是通过将其表述为 Lyapunov 稳定性分析问题实现的。此外，开发了仿真流程以进一步验证所提局部规划方法。在两个具有不同速度和偏航角速率测量误差设置的交通场景中进行仿真。结果证实了所提框架即使在相对较差的传感器误差下仍具功能性。我们还实验了在异常更大的运动传感器误差下规划结果的稳定性极限。结果与先前的理论分析吻合良好。我们的发现表明，精确的绝对定位或许并非实现可靠轨迹规划的唯一路径，从而消除了对高精度双天线 GPS 以及用于 SLAM 定位的高保真地图的必要性。