Publicação: Implementação do algoritmo Hybrid A* para o planejamento de trajetórias de veículos autônomos em ambiente virtual
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CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::TEORIA DA COMPUTACAO, CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO
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Resumo
Este trabalho propõe a implementação e análise do algoritmo Hybrid A* para o planejamento de trajetórias em veículos autônomos, utilizando a plataforma Unity 3D como ambiente virtual de simulação. A pesquisa explora as capacidades do Unity para criar simulações realistas, permitindo avaliar a eficácia e precisão do algoritmo em condições variadas e complexas. O algoritmo Hybrid A*, uma extensão do tradicional A*, é desenvolvido especificamente para lidar com restrições não-holonômicas, essenciais em cenários de navegação de veículos autônomos. Embora seu desempenho dependa amplamente de uma heurística eficiente, a implementação mostra que o Hybrid A* é eficaz em gerar rotas viáveis e seguras, respeitando as limitações cinemáticas do veículo. A criação do ambiente virtual no Unity, onde são simulados obstáculos e condições realistas de navegação, permite o teste e a avaliação de trajetórias seguras e viáveis. O estudo contribui para o avanço na área de veículos autônomos, destacando o potencial do Unity como ferramenta para o desenvolvimento e teste de algoritmos de planejamento de trajetórias.
Abstract
This study proposes the implementation and analysis of the Hybrid A* algorithm for path planning in autonomous vehicles, using the Unity 3D platform as a simulation environment. The research explores Unity's capabilities to create realistic simulations, enabling the assessment of the algorithm's effectiveness and accuracy under varied and complex conditions. The Hybrid A* algorithm, an extension of the traditional A*, is specifically designed to address non-holonomic constraints, which are essential in autonomous vehicle navigation scenarios. Although its performance largely depends on an efficient heuristic, the implementation demonstrates that Hybrid A* is effective in generating feasible and safe routes, respecting the vehicle's kinematic limitations. The creation of a virtual environment in Unity, where obstacles and realistic navigation conditions are simulated, allows for the testing and evaluation of safe and viable trajectories. This study contributes to advancements in the field of autonomous vehicles, highlighting Unity’s potential as a tool for developing and testing path planning algorithms.
Palavras-chave
Hybrid A*, Planejamento de Trajetórias, Path Planning, Veículos Autônomos, Autonomous Vehicle, Unity 3D, Ambiente Virtual, Virtual Environment
Citação
PEDROSA, Matheus Menezes. Implementação do algoritmo Hybrid A* para o planejamento de trajetórias de veículos autônomos em ambiente virtual. 2024. 102 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Controle e Automação) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025.
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