样条插值是一种通过分段低次多项式来逼近复杂曲线的数学方法，其核心思想是将整个插值区间划分为若干子区间，在每个子区间内使用较低次数的多项式进行局部拟合。与高次多项式插值相比，样条插值能有效避免龙格现象，在保证曲线平滑连续的同时，通过节点处导数匹配实现自然过渡。最常见的三次样条插值要求函数本身、一阶和二阶导数在节点处连续，这种C²连续性特别适合描述车辆运动轨迹等需要高度平滑的场景。
在自动驾驶领域，样条插值被广泛应用于路径规划与轨迹生成。譬如在泊车场景中，系统会通过样条曲线连接车辆当前位置与目标车位，生成兼顾舒适性和安全性的平滑轨迹；在高速巡航时，样条函数能根据感知系统识别的道路边界，实时构建可微分的参考路径。值得注意的是，现代自动驾驶系统常采用B样条或NURBS等改进算法，它们在保持样条优点的同时，还能通过控制点权重调整实现局部形状修正，这对处理突发障碍物避让等动态场景尤为重要。