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Apollo自动驾驶04-轨迹规划优化算法深度解析

共计 30 章节

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学习目标 · 课程结构 · Apollo轨迹规划整体定位与核心挑…

课程导入学习目标

轨迹规划基础

路径规划与轨迹规划的区别 · Frenet坐标系 · SL与ST语义

轨迹规划基础路径规划

Apollo规划模块架构

Planning模块的输入输出 · 上游感知预测与下游控制的关系 · 模块间数据流

Apollo规划模块架构

场景与决策概览

场景分类（车道保持 · 变道 · 交叉口

场景决策概览

轨迹规划问题建模

目标函数设计 · 约束条件（动力学 · 碰撞

轨迹规划问题建模目标函数设计

多项式轨迹生成

五次多项式 · 三次样条 · 轨迹平滑性指标

多项式轨迹生成五次多项式

贝塞尔曲线与样条曲线

B样条 · 均匀B样条 · 控制点与轨迹形状

贝塞尔曲线样条曲线

动态窗口法（DWA）

基本原理 · 速度空间采样 · 评价函数

DWA动态窗口法

模型预测控制（MPC）基础

MPC原理 · 预测模型 · 滚动优化

MPC模型预测控制

Apollo EM Planner核心思想

EM（期望最大化）框架 · SL与ST解耦 · 迭代优化流程

路径规划中的SL投影 · 静态障碍物处理 · 动态障碍物处理

速度规划中的ST图 · 速度曲线生成 · 时间维度上的避障策略

动态规划（DP）在轨迹规划中的应用

DP求解SL/ST问题 · 代价函数设计 · 网格搜索与剪枝

二次规划（QP）在轨迹优化中的应用

QP问题建模 · 凸优化求解 · Apollo中QP求解器使用

非线性优化与梯度下降

非线性轨迹优化 · 梯度下降法 · 牛顿法

非线性优化梯度下降

Apollo轨迹规划优化算法整体流程

从场景识别到轨迹生成 · 优化 · 评估与选择的完整pipeline

Apollo轨迹规划优化算法…

轨迹评估与选择

代价函数设计 · 多候选轨迹生成 · 安全性与舒适性权衡

轨迹评估选择

常见约束处理

碰撞约束 · 曲率约束 · 加速度约束

常见约束处理碰撞约束

车道保持场景下的轨迹规划优化算法实现…

案例实战车道保持场景下的…

变道场景下的轨迹规划优化算法实现与避…

案例实战变道场景下的轨迹…

交叉口场景下的轨迹规划优化算法实现与…

案例实战交叉口场景下的轨…

动态障碍物避障场景下的轨迹规划优化算…

案例实战动态障碍物避障场…

Apollo代码解析

EM Planner源码结构 · 关键类与函数 · 数据流与调用关系

Apollo代码解析

Apollo代码解析

QP与DP求解器接口 · 参数配置 · 调试技巧

Apollo代码解析

常见问题与调优

轨迹不平滑 · 优化不收敛 · 实时性不足

常见问题调优

性能优化与工程实践

算法加速 · 并行计算 · 内存管理

性能优化工程实践

与上下游模块的协同

感知 · 预测 · 定位

上下游模块的协同感知

前沿算法对比

Apollo EM Planner与… · Autoware · 其他开源方案的对比分析

前沿算法对比Apollo

综合项目实战

基于Apollo平台完成一个复杂场景…

综合项目实战Apollo

课程总结与进阶路径

核心知识点回顾 · 常见误区 · 学习资源推荐

课程总结进阶路径