状态格子(State Lattice)是自动驾驶路径规划中的一种结构化表示方法,它将车辆的运动状态离散化为网格化的节点与连接边,每个节点代表车辆在特定时刻的位置、朝向、速度等状态量,边则代表状态间的可行转移轨迹。这种抽象方式将连续的状态空间转化为离散的拓扑结构,既保留了物理可行性约束(如最大曲率、加速度限制),又为搜索算法(如A*、Dijkstra)提供了高效的数学表达框架。其核心优势在于能预先计算符合车辆动力学特性的运动基元(Motion Primitives),形成可复用的轨迹库。
在自动驾驶产品落地场景中,状态格子技术常用于结构化道路的局部路径规划。例如泊车系统可通过预先生成的倒车轨迹格子快速搜索最优路径,而城市道路场景则利用速度自适应的状态格子实现平滑变道。近年来,基于学习的状态格子生成方法(如神经运动基元)进一步提升了复杂动态环境下的规划效率,这种结合经典控制理论与数据驱动的方法,正逐渐成为量产自动驾驶系统的标配方案。