[发明专利]一种改进RRT算法的车辆路径规划方法

权利要求书

1.一种改进RRT算法的车辆路径规划方法，包括环境地图和车辆模型，其起始点为q_start，目标点为q_goal，其特征在于，所述路径规划方法包括以下步骤：

步骤1：初始化样本集S；

步骤2：在车辆状态空间中随机生成两个状态点q₁和q₂，计算q₁到q₂的最短路径Dubins曲线长度c，将(q₁,q₂,c)添加到样本集S；

步骤3：重复步骤2直到样本集S中样本达到指定数量；

步骤4：根据得到的样本集训练回归模型，其中输入为(q₁,q₂)，输出为c，通过交叉验证选取回归误差最小且预测时间最小的模型F，以此来预测两个状态点间的距离。

步骤5：设定目标领域距离范围thred，最大迭代次数maxIter；

步骤6：初始化随机树T，将q_start作为根节点；初始化迭代次数iter＝0；

步骤7：判断迭代次数iter是否大于maxIter；

步骤8：从车辆自由状态空间C_free中随机采样状态点q_rand；迭代次数iter＝iter+1；

步骤9：遍历随机树T，使用步骤4中的模型F预测树节点与q_rand之间的距离，找到距离q_rand最近的节点q_near；

步骤10：计算从q_near到q_rand的Dubins曲线，然后随机树T从q_near沿Dubins曲线向q_rand扩展固定步长step到达新节点q_new；

步骤11：对步骤8中q_near到q_new段曲线进行碰撞检测；

步骤12：计算节点q_new与q_goal之间距离D；

步骤13：从位于目标点领域的节点q_goal开始，根据父节点依次向前回溯到起点q_start，得到最终路径。

2.根据权利要求1所述的改进RRT算法的车辆路径规划方法，其特征在于，所述步骤7中，如果iter>maxIter,则程序结束，规划失败；如果iter<＝maxIter,转至步骤8。

3.根据权利要求1所述的改进RRT算法的车辆路径规划方法，其特征在于，所述步骤11中，如果与障碍物发生碰撞，转至步骤7，如果与障碍物未发生碰撞，将新节点q_new及其对应的曲线段加入到树T中，q_new的父节点为q_near。

4.根据权利要求1所述的改进RRT算法的车辆路径规划方法，其特征在于，所述步骤12中，如果距离D≤thred，则判定q_new到达目标点领域，转至步骤13；如果距离D＞thred，转至步骤7。