随着人民生活水平的提高,汽车工业得到了飞速的发展,我国的汽车保有量逐渐上升,但是汽车的增长速度远大于新建车位的速度,导致泊车空间逐渐缩小,因泊车造成的交通事故频发,因此自动泊车系统已成为国内外汽车企业和科研机构的研究热点。在智能驾驶技术迅速发展的背景下,本文提出了一种单点预瞄偏差模型解决自动泊车系统对起始位姿约束较高的问题,并且可以实现多种泊车方式。本文首先搭建了自动泊车的环境模型和车辆运动学模型,根据基于车位线识别的全局定位方案和局部定位方案推导车辆起始位姿,设计了单点预瞄偏差模型规划平行泊车和垂直泊车路径,并根据预瞄点的状态将模型分为定点预瞄和滚动预瞄。确定了车辆在泊车环境中起始点、过渡点和目标点的位姿约束范围,分析预瞄定点和最短预瞄距离对车辆入库精度的影响,以车辆行驶至终点的横向位移误差和航向角误差最小为目标确定模型参数。在MATLAB/Simulink中搭建平行泊车和垂直泊车仿真环境进行验证,证明了单点预瞄偏差模型可以规划多种泊车方式,并降低了自动泊车系统对起始点的约束。本文采用单点预瞄偏差模型在垂直泊车环境中规划了前进式泊车、“C”字型泊车和“人”字型泊车三种泊车方式,并且根据车辆在车位入口的航向角设计了泊车方式决策模块,车辆靠近车位时可以选择最优的泊车方式驶入车位,既减少了泊车所需空间,又提高了泊车入库的精度。最后,搭建了基于LEGO EV3控制器的实验车辆对单点预瞄偏差模型进行验证。车辆的软件架构为分层式结构,在MATLAB/Simulink中编写底层驱动程序,并将程序编译至EV3控制器中,在计算机的Python中编写控制策略,并使用TCP/IP协议实现EV3控制器和计算机的通信。分别在平行泊车场景和垂直泊车场景下进行泊车实验,结果表明单点预瞄偏差模型在自动泊车系统中具有很好的适用性。