Generación de trayectorias para vehículos autónomos en entornos urbanos

Abstract

[Resumen] Este artículo plantea la implementación de un módulo de generación de trayectorias local dentro de una estructura de control ya desarrollada, perfeccionando un prototipo experimental para la conducción autónoma. En concreto, el planificador debe permitir al vehículo adaptarse a influencias externas, al mismo tiempo que considera las órdenes de los usuarios y su comodidad. En este trabajo se especifican las técnicas implicadas, desde los sistemas de referencia espacial que facilitan el posicionamiento del vehículo y los obstáculos de manera coherente en el espacio de la carretera, hasta los modelos de planificación de trayectorias. Asimismo, se muestran sus posibilidades de diseño y se discute su desempeño real. A nivel del software, se propone la utilización de la plataforma estructural ROS2, funcionando conjuntamente con el simulador CARLA, enfocado a la experimentación de vehículos autónomos. Por otra parte, el programa propone la optimización de la generación de trayectorias y una interpolación posterior, asegurando la continuidad del camino seguido por el vehículo.

[Abstract] The present article proposes the implementation of a local trajectory generation module within an already developed control structure, refining an experimental prototype for autonomous driving. In particular, the planner should allow the adaptation of the vehicle to external influences, while considering user commands and comfort. This paper specifies the techniques involved, from spatial reference systems which facilitate coherent positioning of the vehicle and obstacles in the road space, to trajectory planning models. Furthermore, its design possibilities are shown, as well as its actual performance is discussed. At the software level, the use of the ROS2 structural platform is proposed, working in conjunction with the CARLA simulator, focused on the experimentation of autonomous vehicles. On the other hand, the program proposes the optimization of the generation of trajectories and a subsequent interpolation, ensuring the continuity of the path followed by the vehicle.