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用于自动驾驶的反应式规划器与控制器的安全性及进展证明

机器人学 2021-07-14 v1

摘要

在本文中,我们对实现反应式规划器与控制器以导航赛道的自动驾驶车辆进行安全性与性能分析。与可访问环境地图的传统规划算法不同,反应式规划器纯粹基于来自传感器的当前输入生成规划。我们的反应式规划器在局部 Voronoi 图上选择一个路点,并使用纯追踪控制器朝该路点导航。我们的安全性与性能分析分为两部分。第一部分证明反应式规划器计算的规划与利用完整地图计算的 Voronoi 规划局部一致。第二部分将沿 Voronoi 图导航的车辆演化建模为混合自动机。为证明安全性与性能规范,我们计算该混合自动机的可达集,并采用一些简化此计算的措施。我们证明,实现我们反应式规划器与控制器的自动驾驶车辆是安全的,并成功在五条不同赛道上完成一圈。此外,我们已在仿真环境及缩比自动驾驶车辆中实现我们的规划器与控制器,并证明我们的规划器在多种赛道上均表现良好。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.05815,
  title  = {Safety and progress proofs for a reactive planner and controller for autonomous driving},
  author = {Abolfazl Karimi and Manish Goyal and Parasara Sridhar Duggirala},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.05815},
  year   = {2021}
}