D* 알고리즘을 활용한 자율주행용 Frenet 최적 경로 계획의 성능 분석

초록

본 논문은 주행 가능 영역을 기반으로 충돌 방지를 위한 최 적 경로 계획을 소개한다. 자율주행 자동차는 경로 계획을 할 때 차선의 정보를 포함한 경로 계획이 필수적이다(김윤정 외 2020). 차를 중심으로 하며 차선의 정보를 반영할 수 있는 Frenet Frame을 이용해 도로 좌표계 내 Grid Map을 생성하 여 주행 가능 영역을 도로상에서 표현한다(Werling et al, 2010). 이때, Grid 셀 간의 측방 간격은 차선의 폭으로 설정하 여 차로 통행 의무를 준수할 수 있도록 한다. 생성된 Grid Map에 대해 D* 알고리즘을 적용하여 최적 경로 계획을 수행 해 최단 경로를 계획한다(Stentz, 1994). 본 논문에서 소개하 는 최적 경로 계획 기법과 주행 가능 경로를 토대로 비용함 수를 설계한 기법을 비교하여 성능을 분석한다. 이를 검증하 기 위해 다양한 도로 환경을 반영한 자율주행 시뮬레이션 플 랫폼인 MORAI 시뮬레이터를 사용하여 실험을 진행한다(고 한검 외, 2023). 이를 통해 주행 거리 최소화와 차선 통행 의 무 준수를 포함한 회피 경로의 효율성과 안전성을 그래프와 수치를 통해 비교한다.