一、前言

此示例演示如何使用自动驾驶工具箱™函数以编程方式为驾驶方案创建参与者和车辆轨迹。

二、演员和车辆

驾驶场景中的参与者被定义为具有特定长度、宽度和高度的长方体对象。Actor还具有雷达横截面（以dBsm为单位指定），您可以通过定义角坐标（方位角和仰角）来优化该横截面。长方体驾驶场景将演员的位置定义为其底脸的中心。驾驶场景使用此点作为参与者与地面的接触点。这个点也是演员的旋转中心。

车辆是一种在轮子上移动的特殊演员。车辆具有三个额外的属性，用于控制前桥和后轴的位置。

轴距是前后轴之间的距离。前悬是前轴与车辆前轴之间的距离。后悬是后轴与车辆后部之间的距离。

与演员不同，车辆的位置位于后轴中心的地面上。该位置对应于车辆的自然旋转中心。

此代码绘制演员的位置、典型人的尺寸以及驾驶场景中的车辆。演员和载具分别位于位置 （0， 2） 和 （0， –2）。

默认情况下，方案图显示参与者的俯视图。要更改此视图，可以通过选择图的“视图”菜单中的“摄像机工具栏”以交互方式操作方案图。或者，您可以使用 、 、 和 等函数以编程方式操作绘图。这些函数使您能够比较演员的相对高度。

三、定义轨迹

指定演员和车辆以一组给定的速度沿着一组航点跟踪路径。指定航点时，该函数会将分段布条曲线拟合到航点之间的每个航段，从而保留点之间的曲率。布状曲线的曲率随行进距离线性变化，这为驾驶员在匀速行驶时创造了一个非常简单的轨迹。smoothTrajectory

默认情况下，参与者轨迹在端点处没有曲率。要完成循环，请指定相同的第一个和最后一个航点。要以恒定速度跟踪整个轨迹，请将速度指定为标量值。

车辆通过其旋转中心航点之间的曲线。因此，为了在仿真期间适应后轴前后车辆的长度，您可以偏移起点和终点航点。偏移这些航点可以使车辆完全适合其终点的道路。

如果车辆需要快速转弯以避开障碍物，请在预定行驶方向上将两个点靠近放置。此示例显示车辆在两个位置快速转弯，但在其他方面正常转向。

或者，您可以通过在每个航点显式设置车辆的偏航方向角，在此类转弯处使用较少的航点。偏航在逆时针方向上为正，其单位为度数。在上一个示例的这种变体中，轨迹受到约束，使得车辆在进入左侧车道后处于 –15 度角。通过将航点设置为 ，该函数默认将布条曲线拟合到通往该航点的航段。在这种情况下，该段是轨迹中的最后一个段。

四、十字路口转弯和制动

对于急转弯，要么在转弯的起点和终点定义靠近的航点，要么在每个航点明确设置车辆的偏航。这种设置忠实地呈现了转向的突然变化。

在此示例中，车辆使用显式设置的偏航值在交叉路口急转弯。在第一个航点和转弯前的航点，车辆的偏航为 0 度。在转弯后的航点和最终航点处，车辆有90度的偏航，这是车辆完成转弯后的方向。通过约束轨迹以使车辆实现这些偏航方向，车辆转弯比使用默认偏航方向时要锐利得多。

该功能生成平滑的、颠簸限制的轨迹，航点之间的加速度没有不连续性。当改变车速时，例如在转弯时减速，航路点之间的距离必须足够大，以使车辆达到所需的速度，同时在整个过程中保持平稳的加速。或者，在较短的距离上，速度的变化必须相对较小。在此示例中，车辆在进入转弯时从 6 m/s 的速度减速到 5 m/s。完成转弯后，车辆加速回原始速度。

五、移动车辆

定义所有道路、参与者和参与者轨迹后，可以通过在循环中使用驾驶场景上的函数来递增每个参与者的位置

六、反向移动车辆

要指定反向驱动运动，请指定具有负速度的轨迹。在正向和反向运动之间切换时，必须在这些运动之间指定速度为 .在这个航点，车辆减速直到完全停止，然后改变行驶方向。0

此示例在上一个示例的基础上进行了扩展。这一次，在完成左转后，车辆倒车并在十字路口倒车。然后，车辆再次改变方向并向前行驶，直到停在与起点相反的车道上。由于车辆以较慢的速度行驶，因此为了加快模拟速度，请在模拟更新之间指定较短的暂停时间。

七、程序

程序获取：【程序】基于Matlab以编程方式为驾驶方案创建参与者和车辆轨迹

程序大全：Matlab和Simulink仿真程序汇总（2022年汇总，持续更新中）