智能车高速稳定行驶局部路径规划算法
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目标转向半径确定
本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/109143.htm智能车行驶道路为中心引导线两侧等宽且总宽为Wr的带状区域，如图5。道路中心线是由直线和曲率不等的圆弧组成的。直道行驶时，智能车转向轮转角为零，完全巡线即可。在弯道行驶时，对智能车给定一个转向轮转角，其行驶轨迹是一段圆弧，故确定智能车目标路径即确定一个目标转向半径，以确保智能车在不触及道路边界的条件下以更短的时间通过弯道。弯道形式大体上可以分为单个弯道和连续弯道两类。
对于单个弯道，当智能车以一定转向半径过弯时，向心力方程为：
式中：F为地面对智能车提供的向心力，M为智能车质量，V为智能车行驶速度，R为转向半径。
从(5)式中可知，当向心力一定时，最高稳定车速与转向半径成开平方关系：
式中：k1为比例系数。
转向半径与路程成比例关系：
式中：S为行驶路程，k2为比例系数。
则行驶时间：
因此，在单个弯道上，选择较小的转向半径可以减少行驶时间。
连续弯道由几段半径相同或不同的圆弧组成，当两段圆弧内切时，可近似看成曲率渐变的一段圆弧，当两段圆弧外切时，应充分利用道路宽度，切内线行驶以增大转向半径，减少行驶路程，进而减少行驶时间。
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