01
课程导论
什么是轨迹规划？为什么需要与动态障碍物博弈？课程目标与学习路径。
入门概览
02
基础数学工具
向量、矩阵、坐标系变换（2D/3D）、欧拉角与四元数。
数学坐标
03
运动学基础
质点运动学、刚体运动学、阿克曼模型、差速模型。
运动学模型
04
环境感知与状态表示
障碍物检测、状态预测、不确定性建模。
感知预测
05
全局路径规划
Dijkstra算法、A*算法、JPS算法。
搜索全局
06
局部路径规划
DWA算法、TEB算法、MPC基础。
局部优化
07
曲线插值与平滑
多项式曲线、贝塞尔曲线、B样条曲线、三次样条。
平滑插值
08
速度规划
梯形速度规划、S形速度规划、时间最优规划。
速度时间
09
静态障碍物避障
配置空间、Voronoi图、势场法。
避障静态
10
动态障碍物建模
运动模型、意图预测、交互感知。
动态预测
11
博弈论基础
纳什均衡、零和博弈、合作博弈、Stackelberg博弈。
博弈理论
12
人机交互博弈
行人与车辆博弈、车辆与车辆博弈。
交互博弈
13
基于搜索的博弈规划
MCTS（蒙特卡洛树搜索）在轨迹规划中的应用。
搜索MCTS
14
基于优化的博弈规划
MPC与博弈论结合、纳什MPC。
优化MPC
15
基于学习的博弈规划
逆强化学习、模仿学习、多智能体强化学习。
学习RL
16
社会力模型与行人模拟
社会力模型原理、参数标定、在博弈中的应用。
行人模拟
17
交互式轨迹预测
Social LSTM、Social GAN、Trajectron++。
预测深度学习
18
风险感知规划
条件风险价值、熵、最坏情况分析。
风险鲁棒
19
不确定性下的决策
POMDP框架、信念状态、在线规划。
POMDP不确定性
20
多智能体协同规划
一致性协议、分布式MPC、协商策略。
协同分布式
21
运动规划中的约束处理
动力学约束、运动学约束、安全约束。
约束安全
22
实时性与计算效率
分层规划、并行计算、GPU加速。
实时加速
23
仿真环境搭建
CARLA、SUMO、Gazebo、自定义仿真器。
仿真工具
24
算法评估指标
成功率、碰撞率、舒适度、效率、计算时间。
评估指标
25
案例研究1：自动驾驶十字路口博弈
自动驾驶车辆在十字路口的博弈。
案例自动驾驶
26
案例研究2：服务机器人拥挤走廊导航
服务机器人在拥挤走廊中的导航。
案例机器人
27
案例研究3：无人机编队避障与博弈
无人机编队避障与博弈。
案例无人机
28
前沿话题
端到端博弈规划、大模型在规划中的应用。
前沿大模型
29
课程项目
设计一个动态障碍物博弈规划器。
项目实践
30
课程总结与未来展望
挑战、趋势、学习资源。
总结展望