Génération de trajectoires sûres pour des environnements urbains complexes utilisant un corridor sémantique spatio-temporel

Planifier des trajectoires sûres pour des véhicules autonomes dans des environnements urbains complexes est difficile car il y a de nombreux éléments sémantiques (tels que des agents dynamiques, des feux de circulation et des limites de vitesse) à prendre en compte. Ces éléments sémantiques peuvent avoir différentes descriptions mathématiques, telles que des obstacles, des contraintes et des coûts. Il n'est pas trivial d'ajuster les effets de différentes combinaisons d'éléments sémantiques pour un comportement stable et généralisable. Dans cette lettre, nous proposons une nouvelle structure de corridor sémantique spatio-temporel (CSC) unifiée, qui fournit un niveau d'abstraction pour différents types d'éléments sémantiques. Le CSC se compose d'une série de cubes sans collision mutuellement connectés avec des contraintes dynamiques posées par les éléments sémantiques dans le domaine spatio-temporel. Le problème de génération de trajectoire se résume alors à une formulation générale de programmation quadratique. Grâce à la représentation unifiée du CSC, notre cadre peut se généraliser à toute combinaison d'éléments sémantiques. De plus, notre formulation offre une garantie théorique que l'ensemble de la trajectoire est sûr et satisfait aux contraintes, en utilisant les propriétés du récipient convexe et de l'hodographe de la paramétrisation de courbes de Bézier par morceaux. Nous publions également le code de notre méthode pour permettre l'évaluation comparative.