【自动泊车】B样条曲线路径规划自动泊车（平行泊车）附Matlab代码

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🔥 内容介绍

一、技术背景与平行泊车核心挑战

平行泊车作为城市通勤高频场景（占路边泊车需求的 60% 以上），需车辆在 “狭窄车位（长度 = 车长 + 0.5-1m，宽度 = 车宽 + 0.2-0.3m）、周边障碍物（前后车辆、路缘石）” 约束下，完成 “直线行驶 - 转向切入 - 精准入库 - 姿态修正” 的复杂运动。传统路径规划方法（如圆弧 + 直线组合）存在显著局限：

1. 路径平滑性差：圆弧与直线的衔接处存在曲率突变（二阶导数不连续），导致车辆转向角骤变，易引发车身晃动（横向加速度超 0.5m/s²），乘客舒适性下降；

1. 运动约束适配难：传统路径未充分考虑车辆最小转弯半径

   Rmin

   （如紧凑型轿车

   Rmin=5−6m

   ）与最大转向角

   δmax

   （±35°），易出现 “路径可规划但车辆无法执行” 的问题（如规划路径转弯半径 4m＜

   Rmin=5m

   ）；

1. 泊车精度低：依赖驾驶员经验或简单 PID 控制，入库后车身与路缘石距离偏差超 10cm，车身与车位中心线夹角超 5°，需多次修正（平均修正次数 2-3 次）；

1. 动态场景适配弱：面对临时障碍物（如相邻车辆轻微移位），传统路径无法快速调整，需重新规划，响应时间超 2s。

B 样条曲线（B-Spline Curve）作为 “分段多项式曲线”，具备任意阶连续可导、局部调整性强、曲率可控的核心优势 —— 通过调整控制顶点即可灵活生成满足车辆运动约束的平滑路径，且能快速适配车位尺寸变化，成为解决平行泊车路径规划痛点的理想方案。其核心价值在于：路径曲率连续变化（避免转向突变）、可通过控制顶点精准约束泊车终点姿态（车身与车位平行，偏差≤2°）、局部调整性（修改单个控制顶点仅影响局部路径，动态场景响应快）。

二、核心技术基础：B 样条曲线与车辆运动学模型

（一）B 样条曲线建模（平行泊车适配版）

⛳️ 运行结果

📣 部分代码

% 设置控制点（停车区域）control_points = [0, 0; 2, -1; 4, -3; 6, -4];  % 控制点的坐标（简单示例）% 使用B样条生成平行泊车路径t = 1:length(control_points);spl = spmak(t, control_points');  % 生成B样条曲线x = fnval(spl, t);  % 计算B样条曲线的值

🔗 参考文献

[1] 吴冰,钱立军,虞明,等.基于RBF神经网络的自动泊车路径规划[J].合肥工业大学学报:自然科学版, 2012(04):459-462.DOI:10.3969/j.issn.1003-5060.2012.04.006.

[2] 高航,梁华为.基于多传感器多路径规划自动泊车系统仿真及实车验证[J].自动化与仪器仪表, 2011(4):5.DOI:CNKI:SUN:ZDYY.0.2011-04-067.

[3] 李红,王文军,李克强.基于B样条理论的平行泊车路径规划[J].中国公路学报, 2016, 29(9):9.DOI:CNKI:SUN:ZGGL.0.2016-09-017.

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