
黄炜,主要从事汽车电控与智能驾驶方面研究工作,研究方向包括人工智能与 控制理论在车辆线控底盘动力学域控制、人机交互及车路协同等领域相关驾驶自动化关键技术的应用。 ???????????????

本书系统讲解了自动驾驶编程的核心技术与应用方法,以开源自动驾驶框架Autoware为实践平台,全面覆盖了自动驾驶系统的各功能模块。全书共9章,按照自动驾驶系统的技术架构层层递进。本书首先介绍了自动驾驶系统的三层技术架构——感知定位层、决策规划层与执行控制层,并对开发所需的软硬件环境进行了说明;然后聚焦开源框架Autoware,详细介绍了源码安装流程、常用终端命令以及坐标变换、数据可视化等核心组件的使用方法;为夯实编程基础,本书简要介绍了从C十十语法精要到ROS编程实践;随后按照自动驾驶功能模块逐一展开:高精地图创建与加载、车辆定位、环境感知、决策规划和运动控制等;另外,本书还介绍了基于Carla模拟器的仿真测试方法,提供了从仿真环境部署到算法验证的完整方案; ,课程设计实验部分设置了两个综合性实践项目,帮助读者巩固所学知识,提升工程应用能力。本书可作为普通高等教育车辆工程专业在新工科背景下“新四化”课程体系建设配套教材,同时也可供自动驾驶相关领域的工程技术人员阅读参考。 ???????????????

前言第1章绪论11.1自动驾驶系统技术架构11.1.1感知定位层11.1.2决策规划层21.1.3执行控制层31.2自动驾驶系统开发环境31.2.1硬件要求31.2.2操作系统要求41.2.3软件要求4习题4第2章开源自动驾驶框架Autoware52.1基本介绍52.2源码安装62.2.1终端常用命令62.2.2ROS安装72.2.3系统依赖72.2.4Autoware安装72.2.5Autoware运行82.3常用功能组件说明92.3.1启动文件92.3.2坐标变换库92.3.3数据可视化工具102.3.4数据记录与回放工具12习题13第3章Autoware编程基础143.1C十十编程基础143.1.1IO库143.1.2复合类型变量153.1.3迭代语句163.1.4条件语句173.1.5类193.1.6模板203.2ROS编程基础213.2.1文件系统与通信机制223.2.2常用命令行工具253.2.3工作空间编译273.2.4话题发布与订阅编程283.2.5话题消息定义与使用323.2.6服务请求与应答编程383.2.7服务数据定义与使用42习题48第4章高精地图创建与加载494.1地图创建与加载方法概述494.1.1常见建图方法简介494.1.2Autoware地图创建基本步骤514.1.3Autoware地图加载基本步骤554.2点云地图构建功能包564.2.1NDT点云匹配地图构建方法574.2.2节点ndt_mapping与源码解析594.3地图加载功能包734.3.1节点points_map_loader与源码解析744.3.2节点vector_map_loader与源码解析78习题81第5章车辆定位825.1车辆定位方法概述825.1.1常见车辆定位方法简介825.1.2Autoware车辆定位基本步骤855.2激光点云定位功能包865.2.1激光点云定位方法875.2.2节点ndt_matching与源码解析885.3卫星辅助定位功能包1045.3.1卫星辅助定位方法1065.3.2节点nmea2tfpose与源码解析106习题111第6章环境感知1126.1环境感知方法概述1126.1.1常见环境感知方法简介1126.1.2Autoware环境感知基本步骤1146.2点云聚类功能包1166.2.1点云欧式聚类方法1186.2.2节点lidar_euclidean_clustering与源码解析1206.3信号灯颜色识别功能包1316.3.1颜色模型与转换方法1326.3.2节点region_tlr与源码解析134习题143第7章决策规划1447.1决策规划方法概述1447.1.1常见决策规划方法简介1447.1.2Autoware决策规划基本步骤1467.2全局规划功能包1487.2.1Rule_based速度规划方法1497.2.2节点lane_rule与源码解析1507.3局部规划功能包1677.3.1A_Star路径规划方法1697.3.2节点astar_avoid与源码解析171习题183第8章运动控制1858.1运动控制方法概述1858.1.1常见运动控制方法简介1858.1.2Autoware运动控制基本步骤1868.2运动控制功能包1878.2.1纯跟踪控制方法1888.2.2节点pure_pursuit与源码解析190习题204第9章仿真测试2069.1Carla仿真平台2069.1.1Carla安装2069.1.2Carla运行2069.1.3中间件部署2099.2Autoware仿真测试209习题210课程设计实验211实验一自动驾驶影子模式测试211实验二基于欧式聚类的车辆分割211参考文献212