基于双维度搜索的地下自主铲运机最优转弯轨迹规划

来源期刊：工程科学学报2021年第2期

论文作者：顾青 刘立 白国星 孟宇

文章页码：289 - 298

关键词：地下铲运机;自主行驶;轨迹规划;纵横向轨迹规划;搜索策略;

摘    要：提出了一种基于双维度搜索的实时轨迹规划方法,用来解决自主地下铲运机转弯轨迹规划问题.该方法是一种结合采样思想和最优化算法的复合轨迹规划方法,包含三个主要步骤:基于双维度搜索策略的优化模型参数生成,基于二次规划的轨迹计算,以及基于约束检查的最优轨迹确定.该方法新颖之处在于提出的基于转弯区域行驶时间和里程的双维度搜索策略,以及基于平稳目标的轨迹最优化模型,可根据弯道区域入口速度和位置,快速生成纵横向都有最优性保证的最优轨迹.该方法结构简单、易于实施,可通过关键参数的调整满足控制器对轨迹生成速度的实时性要求.基于该轨迹规划方法的特点,使其不仅适用于实时轨迹规划,还可为未来智慧矿山的智能管控与优化调度提供底层约束.多组算例验证了该方法的有效性和优越性.