复杂非结构化环境下集成平台物理约束与多维优化的自主路径规划方法

《IEEE Open Journal of Vehicular Technology》：Research on Autonomous Ground Vehicle Path Planning in Unstructured Environments

　　随着复杂非结构化环境对自主地面车辆（AGVs）的需求不断增长，其自主导航能力也面临着日益提高的要求。非结构化场景通常具有不规则的地形起伏，这对传统路径规划算法提出了核心挑战，包括地形可通行性评估不足、动态约束建模粗糙以及多目标优化耦合度低等问题。这些挑战可能导致规划路径出现安全风险和执行失败。针对这些问题，本文提出了一种集成平台物理约束与多维优化的路径规划方法。我们构建了一个包含几何可通行性、运动稳定性和动力可用性的多维约束模型，并将其转化为路径搜索中的硬边界条件和动态加权代价项。此外，我们提出了一种基于改进A*算法的路径规划架构，通过动态约束反馈机制，实现了理论约束与规划决策之间的闭环耦合，系统性地解决了非结构化环境中的自主导航难题。实验结果表明，路径规划的综合性能提升了8%以上。