1. 研究目的与意义（文献综述）
目的及意义：近年来，全球汽车保有量持续增长。根据世界汽车数据统计数据显示，截止到2015年末，全球汽车保有量已超过12.8亿，其中美国汽车保有量超过2.6亿，居世界第一；中国大陆汽车保有量居世界第二位，超1.6亿，且依然处于不断增长的阶段。随着乘用车的普及，城市泊车空间越来越小，泊车位面积更是一再压缩，加上近年来急速增长的立体车库，更增加了驾驶员泊车的难度，事故发生率也随之而增加，而泊车本身也非常有难度，据统计，因车辆后方盲区造成的交通事故在美国约占21%，在中国约占30%，对于驾驶经验丰富的司机，也难免在泊车时由于盲区或者疏忽导致碰撞摩擦，对于新手驾驶员和初学者，更是“胆战心惊”“畏首畏尾”。为解决这一难题，自动泊车系统的应用应运而生。
国外研究现状分析：2015年，lim等提出了一种基于转弯标准线（tsl）的e泊车路径规划算法;2014年，kim jong等提出了一种基于reeds-shepp曲线的泊车路径规划方法。该方法的优点是控制数据简单并能够实现从任意起点到任意目标点的实时路径规划；2017年，paromtchik和laugier对采用路径规划并跟踪方式的自动泊车过程进行研究，szadeczky和kiss在法国学者paromtchik和laugier的研究基础上引入了连续曲率的转向曲线（continuouscurature turn,cc）理论对规划路径进行平滑处理，避免了曲线连接点的曲率发生突变的额问题，但由于难以实现高精度的车速和方向盘控制，成果未能在实车上实验；hsu结合圆弧泊车路径设计方向盘转角控制律，降低对速度的控制要求，但没有考虑到转向角速度连续变化约束，设计路径中存在曲率不连续的点；zhdanov等基于解析法设计了泊车路径，但是该方法对车辆转向性能要求高，且在狭小泊车环境下的泊车控制受到限制；kim d等基于车辆避障约束设计了狭小泊车空间情况下圆弧—直线组合泊车路径，但泊车路径存在不连续的点。实际泊车过程中受到车辆机构约束，路径跟踪难度增加。
国内研究现状分析：相较于国外，国内开展相关研究的起步时间较晚，但随着相关研究的展开，也已取得一些成果。2017年，郭奕摧基于改进动态窗口法和绕墙走策略分层轨迹规划方法，首先将轨迹规划问题解耦为路径规划与速度规划两部分，基于阿克曼原理对绕墙走路径进行非完整性约束路径等效，实现无先验轨迹模型的路径规划，同时将该路径作为全局启发信息驱动改进动态窗口法进行速度规划，实现路径局部可调。2015年，李潇傲基于伪谱法进行泊车轨迹规划，实验结果表明设计的控制方法可以较好地消除模型误差对轨迹规划所带来的影响；2013年，马川通过分析智能车辆运动学模型微分平坦性，提出了五次多项式参数化曲线的轨迹规划，并通过对比试验验证设计曲线的实时性和灵活性；同济大学学者根据汽车运动学特性，将泊车环境分为高低两个约束区域，泊车起始位置为高约束区域，终止位置为低约束区域，汽车由高约束区域向低约束区域运动，通过实验验证了该路径规划方法简单可行；2011年郭孔辉教授根据泊车过程中环境约束规划出自动泊车路径，并将转向控制策略引入到车辆自动泊车过程，通过仿真验证了该方法的可行性。
2. 研究的基本内容与方案
查阅关于自动泊车以及自动驾驶的相关文献内容，对自动泊车原理进行详细分析与深入理解。本次设计假设车辆泊车过程为低速运动过程，忽略车轮侧向滑动和重力，车辆在行驶中不出现侧向力，基于阿克曼转向几何原理建立运动学模型，通过分析影响泊车过程的因素：车身尺寸（位姿）、车身偏转角范围和泊车起始位置进行分析，结合碰撞约束条件和运动学约束条件等建立路径规划函数，并对满足要求的路径进行泊车跟踪过程仿真，在已知待泊车位置坐标的前提下，分析比较并实现二段自动垂直泊车、三段自动垂直泊车及平行自动泊车。整个方案工作流程为：启动自动泊车系统、确定起点与终点、轨迹规划、轨迹跟踪控制、完成自动泊车。最终实现三个目标：对给定泊车环境完成相应的路径规划，顺利完成自动泊车过程；优化泊车过程，使操作尽可能简单；分析出几种当前主流跟踪算法的优劣。
软件仿真设计方面，本次设计以prescn 8.5.0搭建仿真平台，配合MATLAB 2017/Simulink完成新建实验场景、车辆建模、路径规划和运动状态（不同路段速度、时间）配置、控制算法、仿真调试。
3. 研究计划与安排
第1-3周，查阅相关中外文献，明确需要研究的内容。完成外文文献翻译和开题报告的撰写。
第4-7周，完成仿真平台的搭建，方案设计
第8-12周，完成matlab代码编写和调试，实现准确的仿真结果
4. 参考文献（12篇以上）
[1]高航，自动垂直泊车方法研究[d].中国科学技术大学，2011.
[2]张猛，自动泊车路径规划算法研究[d].太原科技大学，2018.
[3]李红，郭孔辉，宋晓琳，李飞龙，基于matlab的多约束自动平行泊车轨迹规划[j].中南大学学报（自然科学版），2013,44（01）：101-107.
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