車輛中心 研究發展處 田政弘 

自駕車決策流程分為任務規劃、行為生成與軌跡規劃，其中任務規劃使自駕車具備任意地點叫車，並前往操作範圍內任意地點之功能。本文將基於建構高精圖資與最短路徑策略下，提出自駕車由當前位置行駛至操作範圍內任意點之靜態軌跡規劃系統與方法。方法採用非線性函數透過乘客輸入目的地位置後，考量道路屬性與路徑長短，規劃一條最短路徑。實車測試結果顯示，建構方法具實車可行性與靈活性。 

一、高精圖資建構：

透過RTK（Real Time Kinematic, 即時動態定位技術）錄製各路段之經／緯度資訊做為建構高精圖資的方法，流程為：由圖資軟體QGIS將經／緯度資訊進行編列、分割、修正道路特徵與屬性，再將其資訊整合儲存由演算法進行資料結構排序至圖資統一格式，如圖1所示。 

圖1、圖資結構排序 

二、靜態軌跡規劃： 

靜態軌跡規劃其運作流程由乘客手動輸入目的地後，系統取得車輛當下座標點作為起始位置，並透過高精圖資記載之距離資訊，規劃一條最短路徑作為行徑軌跡，最後透過追跡控制法將車輛沿著該軌跡行駛至目的地，如圖2所示。 

圖2、程式運作流程 

三、系統模擬與實車驗證： 

投入實車驗證前先進行系統模擬工作。圖3為空拍圖與高精圖資之疊合圖，圖4為高精圖資中各路段之序號排列。透過Matlab／Simulink先建構靜態路徑規劃模組，並將實車錄製數據與空拍數據整理成序號排列之高精圖資後，再匯入PreScan模擬軟體進行模擬測試。 

為達到任意目的地皆能規劃之目標，假設自駕車初始位置於圖4紅色代號1，乘客上車後設定目的地為紅色代號31，經由該策略方式，可規劃出如圖5之紅色最短路徑軌跡。最後，GPS接收即時車輛位置與模組規劃之最短路徑由Pure Pursuit追跡控制法控制轉向系統將自駕車駛往目的地。 

圖3、空拍與軌跡疊合圖 

圖4、高精圖資之序號排列 

圖5、最短路徑規劃之路徑 

圖6為靜態路徑規劃與模擬和實車行駛路線之比對，黑色線為高精圖資全貌，其中紅色線為最短路徑規劃之路徑；藍色線為模擬／實車當下行駛時之追跡軌跡，可觀察出紅線與藍線兩者軌跡疊合一致，唯有過彎因追跡控制之預視點過遠會稍微過衝後再修正。實車由於預視點調整較遠，故在過彎道時追跡較為順暢。 

圖6、靜態路徑規劃與模擬和實車行駛路線之比對 

結論 

本次實驗無論於模擬或實際環境，透過高精圖資的輔助下，系統皆能讓自駕車順利前往目的地，但若遇到路徑上有突如其來之障礙物或臨時突發事件時，該系統需借助其他預防性系統來執行煞車、避障、車道變換或變更原始軌跡等動作。未來於圖資上將更精進高精圖資之動態結構，在自駕車尚未抵達預計之路徑時，事先得知前方路況，讓自駕車提前做好完善的決策準備。在控制方面，將配合AEB、ACC、LFS做到緊急煞車、跟隨前車及穩定維持在車道內之動作，使得整趟過程達到更穩定及更安全之效用。