01
道路边界约束概述
为什么需要道路边界约束 · 定义与分类 · 约束在轨迹规划中的角色
边界基础概念
02
坐标系与车辆模型
Frenet坐标系 · 笛卡尔坐标系 · 自行车模型 · 运动学方程
坐标运动学
03
道路边界提取与表示
高精地图边界 · 激光雷达点云提取 · 多项式拟合
感知拟合
04
边界约束的数学建模
不等式约束 · 软约束与硬约束 · 凸化处理
建模凸优化
05
基于优化的轨迹生成
二次规划(QP)基础 · 目标函数设计 · 边界约束QP求解
优化QP
06
基于采样的轨迹生成
状态空间采样 · 边界剪枝 · 轨迹评估与选择
采样剪枝
07
基于搜索的轨迹生成
A*算法 · 混合A* · Reeds-Shepp曲线
搜索A*
08
贝塞尔曲线与B样条曲线
贝塞尔基础 · B样条 · 边界约束曲线生成
曲线B样条
09
多项式轨迹
五次/七次多项式 · 边界条件约束求解
多项式边界条件
10
凸优化与非线性优化
凸集与凸函数 · 序列二次规划(SQP) · 内点法
凸优化SQP
11
模型预测控制(MPC)基础
MPC原理 · 预测模型 · 滚动优化 · 边界约束MPC
MPC控制
12
MPC在轨迹生成中的应用
线性/非线性MPC · 避障与边界约束融合
MPC避障
13
安全距离与碰撞检测
车辆包络模型 · 距离计算 · 边界安全裕度
安全碰撞
14
动态障碍物与边界约束
动态障碍物预测 · 时空联合规划 · 动态调整
动态时空
15
多车道场景下的轨迹生成
车道变换 · 车道保持 · 多车道边界约束
多车道换道
16
弯道与匝道场景
弯道边界约束 · 匝道合流 · 曲率约束
弯道匝道
17
交叉路口场景
路口边界 · 左转/右转/直行 · 行人避让
路口避让
18
停车场场景
泊车轨迹 · 平行/垂直泊车 · 边界路径搜索
泊车路径搜索
19
轨迹平滑性约束
曲率连续性 · 加加速度(Jerk) · 舒适性指标
平滑Jerk
20
时间约束与速度规划
速度曲线 · 时间/能量最优 · 边界速度规划
速度时间最优
21
轨迹跟踪控制
纯跟踪 · Stanley · LQR · MPC跟踪
跟踪控制
22
鲁棒性与不确定性
参数不确定性 · 传感器噪声 · 鲁棒优化
鲁棒不确定性
23
仿真环境搭建
CARLA/SUMO · 边界数据生成 · 轨迹可视化
仿真CARLA
24
实车测试与数据采集
测试场景设计 · 数据记录 · 问题迭代
实车测试
25
边界约束轨迹生成算法评估
评估指标 · 对比实验 · 消融实验
评估消融
26
开源工具与库
OSQP · CasADi · ROS Navigation · Apollo规划
开源工具
27
前沿研究
深度强化学习 · 端到端规划 · 交互式规划
前沿DRL
28
项目实战一：高速公路车道保持与换道
高速场景 · 车道保持 · 换道轨迹生成
实战高速
29
项目实战二：城市道路交叉路口轨迹
城市路口 · 左转/右转/直行 · 避让
实战路口
30
项目实战三：自动泊车轨迹生成与跟踪
泊车轨迹规划 · 平行/垂直 · 跟踪控制
实战泊车