Decentralized Path Planning for Cooperating Autonomous Vehicles

摘要

Ein wesentlicher Bestandteil eines autonom fahrenden Fahrzeugs ist die automatisierte Pfadplanung. Die entstehenden Pfade mussen jedoch eine Kollisionsfreiheit garantieren, die in bestimmten Situationen, beispielsweise auf Parkplatzen, eine herausfordernde Aufgabe darstellt. In dieser Arbeit stellen wir einen dezentralen Pfadplanungs- und Verhandlungsalgo-rithmus fur solche Szenarien vor. Die Pfadplanung basiert auf einer innovativen A*-Erweiterung, die auch dynamische Hindernisse sowie Geschwindigkeitsanderungen berucksichtigt. Ausserdem umfasst das Framework einen dezentralen Pfadverhandlungsalgorithmus um sich kooperativ auf kollisionsfreie Pfade fur alle relevanten Fahrzeuge zu einigen. Der resultierende, iterative Prozess findet eine deterministische Losung mit einer bekannten endlichen Anzahl von Iterationen und ist ausserdem robust gegenuber begrenztem System- und Kommu-nikationsversagen. Abschliessend zeigen Simulationsergebnisse anhand von zwei Testszenarien die Fahigkeit des Konzepts zur erfolgreichen Einigung auf kollisionsfreie Pfade.