聽說你的無人車還不在狀態(tài)？紅黃綠交通燈識(shí)別不當(dāng)，障礙物繞了又繞，這里有個(gè)機(jī)會(huì)助力你的車車步入“正軌”！

Apollo軌跡規(guī)劃技術(shù)分享Gitchat，此次分享由百度高級(jí)架構(gòu)師，百度Apollo平臺(tái)規(guī)劃方向技術(shù)負(fù)責(zé)人—Zhang Yajia講解。

軌跡規(guī)劃是無人駕駛系統(tǒng)的核心模塊之一。軌跡規(guī)劃的核心就是要解決車輛該怎么走的問題。軌跡規(guī)劃的輸入包括拓?fù)涞貓D，障礙物及障礙物的預(yù)測(cè)軌跡，交通信號(hào)燈的狀態(tài)，還有定位導(dǎo)航（因?yàn)橐滥康牡厥悄牟拍芤?guī)劃路徑）、車輛狀態(tài)等其他信息。而軌跡規(guī)劃的輸出就是一個(gè)軌跡，軌跡是一個(gè)時(shí)間到位置的函數(shù)，就是在特定的時(shí)刻車輛在特定的位置上。軌跡規(guī)劃算法的優(yōu)劣直接決定了無人駕駛車的安全性和舒適性，在無人駕駛系統(tǒng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

軌跡規(guī)劃本質(zhì)上來說是一個(gè)優(yōu)化問題。談到優(yōu)化問題，我們需要知道優(yōu)化的約束和優(yōu)化的目標(biāo)。首先看約束，第一個(gè)約束就是車輛要遵守交規(guī)，這是強(qiáng)制性的約束；第二個(gè)約束是要避免碰撞；第三個(gè)約束是要使規(guī)劃的軌跡在控制上可實(shí)現(xiàn)，不能出現(xiàn)規(guī)劃了一個(gè)急彎的軌跡，車根本拐不過來的狀況。而優(yōu)化的目標(biāo)總的來說就是要跟人開的像，具體表現(xiàn)就是讓人乘坐起來感到舒適，但像人也有不同的優(yōu)化目標(biāo)。

在百度 Apollo 無人駕駛開源平臺(tái)中，軌跡規(guī)劃分為路徑規(guī)劃和速率規(guī)劃兩個(gè)順序過程。路徑規(guī)劃結(jié)合道路邊界線、靜態(tài)障礙物的信息，產(chǎn)生軌跡的幾何信息。速率規(guī)劃在給定的路徑下，考慮動(dòng)態(tài)障礙物的預(yù)測(cè)軌跡、道路限速信息和決策信息，產(chǎn)生安全舒適的速率分配。

除了你，已有800+開發(fā)者Get新技能。本次分享會(huì)除了高質(zhì)量干貨分享，還包括與百度高級(jí)架構(gòu)師，百度Apollo平臺(tái)規(guī)劃方向技術(shù)負(fù)責(zé)人——Zhang Yajia的問答互動(dòng)，約等于一對(duì)一的授課，馬上翻開小本本開始做課前準(zhǔn)備。

我們目前從Zhang Yajia的Gitchat中瞄到了兩段：軌跡規(guī)劃的綜述以及無人駕駛的位形與狀態(tài)，先與你一起分享。

以下，ENJOY

軌跡規(guī)劃的目標(biāo)是計(jì)算出安全、舒適的軌跡供無人駕駛車輛完成預(yù)定的行駛?cè)蝿?wù)。安全意味著車輛在行駛過程中與障礙物保持適當(dāng)?shù)木嚯x，避免碰撞；舒適意味著給乘客提供舒適的乘坐體驗(yàn)，比如避免過急的加減速度，在彎道時(shí)適當(dāng)減速避免過大的向心加速度等等；最后，完成行駛?cè)蝿?wù)指規(guī)劃出的軌跡要完成給定的行駛?cè)蝿?wù)，不能因?yàn)檫^于保守的駕駛導(dǎo)致不可接受的行駛時(shí)間。

我們這里對(duì)軌跡規(guī)劃問題作正式的定義。首先，我們介紹兩個(gè)機(jī)器人領(lǐng)域的概念：位形（Configuration）是在所研究的規(guī)劃問題中，能夠唯一性的表達(dá)機(jī)器人狀態(tài)的最小一組變量。變量的數(shù)量稱為位形的維度。這里需要注意的是，位形空間的維度，即使對(duì)于同一個(gè)機(jī)器人來講，所研究的問題不同，維度也是不同的。比如，對(duì)一個(gè)人形機(jī)器人來講，如果規(guī)劃問題是在三維空間中移動(dòng)，位形需要由參照點(diǎn)的變換矩陣，關(guān)節(jié)的伸展角度組成；如果規(guī)劃問題是作物體的操作（Manipulation Planning），則在前面問題位形空間的基礎(chǔ)上，還要增加機(jī)器人手指關(guān)節(jié)的伸展角度等。