课程名称:路径规划与决策算法培训课程
培训对象:规划算法工程师、决策算法工程师、行为预测工程师、自动驾驶软件工程师、系统架构师。
培训目标:
全面掌握行为决策与路径规划分层架构。
精通全局路径规划与行为预测算法。
熟悉局部路径规划与轨迹生成方法。
掌握规划系统仿真与实车验证技术。
1. 规划决策系统架构
自动驾驶规划决策分层(任务规划/行为决策/运动规划);功能模块划分与接口定义;规划系统输入输出;规划性能评价指标(安全性/舒适性/效率)。
2. 全局路径规划
基于搜索的算法(Dijkstra/A*/D*);基于采样的算法(RRT/PRM);车道级导航与拓扑地图;路网模型与道路连通性;全局路径平滑与优化。
3. 行为预测
目标意图预测(换道/直行/转弯);轨迹预测(卡尔曼滤波/交互多模型);基于深度学习的预测(Social-LSTM/VectorNet);交互行为建模;预测不确定性表达。
4. 行为决策
有限状态机决策;基于规则的决策;基于博弈论的决策;马尔可夫决策过程(MDP);部分可观测马尔可夫决策过程(POMDP);深度学习端到端决策。
5. 局部路径规划
基于采样的方法(Lattice Planner/EM Planner);基于曲线的方法(RS曲线/多项式曲线/贝塞尔曲线);基于优化的方法(二次规划/非线性规划);动态窗口法(DWA);时空联合规划。
6. 轨迹生成与优化
轨迹表示(多项式/样条曲线);轨迹约束(动力学约束/避障约束/交规约束);轨迹优化目标函数设计;轨迹平滑与时间参数化;多目标轨迹评估与选择。
7. 运动规划约束处理
避障约束(障碍物距离/时空通道);动力学约束(曲率/加速度/加加速度);交通规则约束(车道/速度限制/让行);舒适性约束;多约束融合优化。
8. 规划与控制的接口
规划轨迹输出格式(路径点+速度/轨迹点+时间);控制指令解析;轨迹跟踪能力评估;规划-控制协同优化;重规划触发机制。
9. 交互场景决策
路口交互(让行/抢行/合流);匝道汇入汇出;无保护左转;行人过街交互;博弈均衡与协作驾驶。
10. 规划系统仿真验证
场景构建与测试用例;规划算法MIL/SIL测试;开环仿真与闭环仿真;规划性能自动化评测;长尾场景覆盖。
11. 规划算法工程实践
算力需求与实时性优化;规划模块代码架构;故障检测与安全兜底;规划参数标定与调优;规划轨迹平滑处理。
12. 下一代规划决策技术
端到端规划决策;基于学习的规划器;交互感知规划;时空联合规划;多模态规划与风险评估。
【综合案例研讨】
案例一:城市无保护左转行为决策算法开发——某城市NOA项目中,针对无保护左转过路口场景,设计基于POMDP的行为决策模型,综合考虑对向直行车辆、行人过街、交通灯状态等因素,实现安全高效的左转通行,通过仿真与实路验证。
案例二:EM Planner在高速NOA中轨迹规划应用——基于Apollo EM Planner框架,实现高速公路场景的换道、超车、跟车轨迹规划,解决动态障碍物避让与最优车道选择问题,在密集交通流下保持稳定平顺的驾驶行为。
案例三:Cut-in场景预测与规划协同优化——针对目标车辆Cut-in场景,通过意图预测提前识别Cut-in意图,规划层提前调整纵向速度与横向间隙,实现平稳避让,避免急刹或频繁变道,提升乘坐舒适性。