Clothoid曲线,又称欧拉螺旋或回旋曲线,是一种曲率随弧长线性变化的过渡曲线。在数学上,其曲率κ与弧长s满足κ=Cs(C为常数),这种特性使得车辆沿该曲线行驶时,方向盘转角可以均匀变化,从而带来平滑的转向体验。这种曲线因其连续变化的曲率特性,被广泛应用于道路设计、铁路轨道和自动驾驶路径规划中。
在自动驾驶领域,Clothoid曲线是路径规划算法的核心组件之一。它能够确保车辆在变道或转弯时,生成符合车辆动力学约束的平滑轨迹,避免急转向带来的不适感。特别是在高速公路合流区或复杂城市路况下,采用Clothoid曲线规划路径可显著提升乘坐舒适性和安全性。当前主流自动驾驶系统如Apollo和Autoware均采用了基于Clothoid曲线的路径优化方法。