Resumen

Este estudio propone un método de planificación de trayectorias para una maniobra automatizada de cambio de carril. Consideramos que la trayectoria espacio-temporal de un vehículo controlado puede representarse mediante una función polinómica y estimamos los parámetros de la función polinómica mediante programación no lineal que no depende del horizonte temporal supuesto del cambio de carril ni del estado final supuesto del vehículo controlado. Cuando el vehículo controlado alcanza su carril objetivo, el estado de este vehículo debe estar limitado tanto por la posición como por la velocidad del vehículo delantero. Integramos un modelo de seguimiento de coches en la programación no lineal para restringir el estado del vehículo controlado al final del cambio de carril. En particular, se tienen en cuenta los factores de interacción: el movimiento del vehículo que sigue al vehículo controlado en el carril objetivo puede verse influido por los resultados de la planificación de la trayectoria del vehículo controlado. El método de planificación de trayectorias propuesto puede estimar simultáneamente el movimiento del vehículo que le sigue y planificar la trayectoria del vehículo controlado. Nuestro modelo propuesto también puede funcionar para tramos de carretera curvos. Representamos la información de la curva en la programación no lineal mediante un modelo de regresión. Resolvemos la programación no lineal mediante el algoritmo del programa cuadrático secuencial (SQP) y diseñamos un método para especificar una conjetura inicial para el algoritmo. Por último, se demuestra el efecto del método de planificación de trayectorias propuesto en distintos escenarios.

• Materias:Motores (Mecánica) Ingeniería del transporte Seguridad del transporte Planificación de ruta Capacidad de tráfico
• Subjects:Engines Transport engineering Transport safety Path planning Traffic capacity
• Palabras claves:vehículo, método de planificación de trayectorias, programación no lineal, cambio de carril, función polinómica, carril objetivo, estado final supuesto, tramos de carretera curvos, maniobra de cambio de carril, programa cuadrático secuencial
• Keywords:vehicle, trajectory planning method, nonlinear programming, lane change, polynomial function, target lane, assumed final state, curved road sections, lane change maneuver, sequential quadratic program