L'évolution de la technologie de stationnement automatique
La technologie de stationnement automatique change notre façon de se garer et de conduire, en améliorant la sécurité et la commodité.
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Table des matières
- Pourquoi le parking automatique est important
- Tendances actuelles dans la technologie de parking automatique
- Contexte historique du parking automatique
- L'importance de la recherche dans le parking automatique
- Défis du parking automatique
- Vue d'ensemble des Algorithmes de planification
- Améliorations de l'algorithme A*
- Améliorations clés dans les algorithmes de planification
- Test des systèmes améliorés
- Résultats des expériences
- Applications pratiques des algorithmes améliorés
- Directions futures dans la recherche sur le parking automatique
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
Le parking automatique est une fonctionnalité essentielle dans les véhicules modernes qui aide les conducteurs à se garer plus facilement et en toute sécurité. Avec le développement de la technologie des voitures autonomes, la capacité de se garer automatiquement sans cartes de haute précision devient importante. Ça permet aux voitures de se garer en temps réel en utilisant leurs propres capteurs et des infos locales.
Pourquoi le parking automatique est important
Les systèmes de parking automatique peuvent faire gagner du temps et de l'énergie aux conducteurs, rendant leur expérience de conduite plus agréable. Se garer est une partie difficile de la conduite qui mène souvent à des accidents. Des systèmes de parking performants peuvent réduire ces accidents, rendant les routes plus sûres. Avec de plus en plus de voitures qui supportent le parking automatique, on pourrait bientôt voir des parkings qui fonctionnent sans intervention humaine.
Tendances actuelles dans la technologie de parking automatique
Ces dernières années, les nouvelles technologies ont amélioré la manière dont les voitures perçoivent leur environnement. Par exemple, des méthodes utilisant des caméras Bird's Eye View (BEV) combinées à des algorithmes avancés ont amélioré la compréhension de l'environnement par les véhicules. Ça rend possible l'utilisation de cartes moins détaillées et réduit les coûts associés à la création de cartes de haute précision.
Contexte historique du parking automatique
Le concept de parking automatique remonte au début des années 90. Volkswagen a présenté une voiture concept avec cette fonctionnalité, mais ce n'est qu'en 2003 que Toyota l'a rendu disponible commercialement. Depuis, la technologie a évolué et maintenant, de nombreuses entreprises dans le monde entier rivalisent pour améliorer la conduite autonome, surtout dans le domaine du parking automatique.
L'importance de la recherche dans le parking automatique
Avec de plus en plus d'entreprises qui investissent dans la technologie de conduite autonome, la recherche joue un rôle crucial. Les systèmes de parking automatique sont des fonctionnalités précieuses qui peuvent attirer les consommateurs. Ils rendent non seulement le stationnement plus facile, mais peuvent aussi réduire les accidents et améliorer le flux de circulation dans les zones urbaines.
Défis du parking automatique
Le stationnement valet automatisé (AVP) est un domaine clé d'intérêt. Cependant, de nombreux défis subsistent, surtout dans des environnements complexes comme les garages souterrains. Un éclairage médiocre et de nombreux obstacles peuvent compliquer les manœuvres de stationnement. Les méthodes de stationnement traditionnelles luttent souvent dans ces conditions, ce qui nécessite de meilleures solutions.
Algorithmes de planification
Vue d'ensemble desPour permettre le parking automatique, divers algorithmes de planification sont utilisés. Ces algorithmes aident les véhicules à déterminer les meilleurs chemins pour se garer en toute sécurité. L'algorithme A*, une méthode de recherche de chemin populaire, est l'un des algorithmes les plus courants utilisés dans ce domaine. Il dirige le véhicule pour trouver l'itinéraire le plus efficace en fonction des données disponibles.
Améliorations de l'algorithme A*
L'algorithme A* de base, bien qu'efficace dans certains scénarios, a des limitations, surtout dans les applications en temps réel. Pour améliorer son efficacité et sa précision pour le parking, des modifications peuvent être apportées. Ces améliorations se concentrent sur l'augmentation de la vitesse de planification et la qualité des chemins planifiés.
Améliorations clés dans les algorithmes de planification
Plusieurs techniques peuvent être mises en œuvre pour améliorer les algorithmes de planification. Celles-ci incluent :
Optimisation des Fonctions heuristiques : Ça implique de peaufiner comment l'algorithme calcule les chemins potentiels, lui permettant de prioriser de meilleures routes plus rapidement.
Utilisation de tas binaires : En changeant la façon dont les nœuds dans l'algorithme de recherche de chemin sont stockés et accessibles, l'algorithme peut fonctionner plus efficacement.
Expansion de voisinage : Ça modifie comment l'algorithme explore les zones adjacentes, lui permettant d'identifier de meilleurs chemins sans recherches excessives.
Prise en compte du volume des véhicules : Les voitures ne sont pas juste des points dans l'espace. Inclure leur taille réelle aide à créer des chemins réalistes qui évitent les collisions.
Recherche bidirectionnelle : Cette approche permet à l'algorithme de rechercher simultanément depuis le point de départ et la destination de stationnement, réduisant la zone de recherche globale.
Optimisation des courbes de Bezier : Après avoir trouvé un chemin, lisser la trajectoire avec des courbes de Bezier facilite la navigation d'un véhicule sans virages brusques.
Test des systèmes améliorés
Pour évaluer l'efficacité des algorithmes améliorés, une série d'expériences peut être menée. Ces tests comparent la performance de l'algorithme A* d'origine avec la version améliorée dans divers scénarios, comme le parking vertical et parallèle.
Résultats des expériences
L'expérimentation révèle souvent des améliorations significatives dans le processus de planification lors de l'utilisation d'algorithmes améliorés. Par exemple, l'algorithme A* amélioré peut réduire le temps de planification de façon drastique, atteignant une augmentation de performance de plus de 95 %.
La qualité des chemins planifiés s'améliore aussi, menant à des opérations de véhicule plus fluides et plus sûres. Les données montrent une réduction des changements d'accélération et de direction, améliorant l'expérience de conduite et le confort.
Applications pratiques des algorithmes améliorés
Les améliorations apportées à l'algorithme A* peuvent être vues comme des applications pratiques dans des scénarios réels. Les véhicules équipés de ces systèmes améliorés peuvent naviguer avec succès dans des espaces de stationnement étroits et réussir à se garer avec précision sans intervention humaine.
Directions futures dans la recherche sur le parking automatique
Bien que des avancées aient été réalisées, il reste encore des défis à relever. Les futurs travaux peuvent se concentrer sur une meilleure gestion des espaces de stationnement non standards et des conditions dynamiques qui affectent le mouvement des véhicules. Combiner divers algorithmes et technologies pourrait également fournir de meilleures solutions pour des situations de stationnement complexes.
Conclusion
Les avancées dans la technologie de parking automatique montrent un potentiel significatif pour améliorer la sécurité, l'efficacité et l'expérience utilisateur des véhicules. Une recherche continue et des améliorations dans les algorithmes de planification aideront à répondre à la demande croissante pour des fonctionnalités de conduite autonome, rendant le parking automatique une partie intégrante des transports futurs.
Titre: Automatic parking planning control method based on improved A* algorithm
Résumé: As the trend of moving away from high-precision maps gradually emerges in the autonomous driving industry,traditional planning algorithms are gradually exposing some problems. To address the high real-time, high precision, and high trajectory quality requirements posed by the automatic parking task under real-time perceived local maps,this paper proposes an improved automatic parking planning algorithm based on the A* algorithm, and uses Model Predictive Control (MPC) as the control module for automatic parking.The algorithm enhances the planning real-time performance by optimizing heuristic functions, binary heap optimization, and bidirectional search; it calculates the passability of narrow areas by dynamically loading obstacles and introduces the vehicle's own volume during planning; it improves trajectory quality by using neighborhood expansion and Bezier curve optimization methods to meet the high trajectory quality requirements of the parking task. After obtaining the output results of the planning algorithm, a loss function is designed according to the characteristics of the automatic parking task under local maps, and the MPC algorithm is used to output control commands to drive the car along the planned trajectory. This paper uses the perception results of real driving environments converted into maps as planning inputs to conduct simulation tests and ablation experiments on the algorithm. Experimental results show that the improved algorithm proposed in this paper can effectively meet the special requirements of automatic parking under local maps and complete the automatic parking planning and control tasks.
Auteurs: Yuxuan Zhao
Dernière mise à jour: 2024-05-24 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2406.15429
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2406.15429
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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Liens de référence
- https://orcid.org/
- https://www.programmersought.com/article/12636730965/
- https://www.bilibili.com/video/BV1iK4y197qw/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=fe885625e49b35512d4a3b3ff217844b
- https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/tz/202002/P020200224573058971435.pdf
- https://www.allianz.com/en/press/
- https://doi.org/10.48550/arXiv.2203.17270,2022-3-31
- https://github.com/trekhleb/self-parking-car-evolution
- https://github.com/Pandas-Team/Automatic-Parking