智能汽車緊急工況下避撞軌跡規(guī)劃方法研究
發(fā)布時間:2021-09-07 05:24
汽車保有量的快速增長使得道路交通安全問題日益突出。數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,由駕駛?cè)说脑蛩鸬呐鲎彩鹿试诮煌ㄊ鹿手姓急?0%左右。因此,為提高行車安全性,避撞技術(shù)一直是車輛主動安全領(lǐng)域的重點發(fā)展方向。軌跡規(guī)劃是智能汽車完成變道避撞行為的先決條件。當前針對常規(guī)工況下的軌跡規(guī)劃研究已經(jīng)非常豐富,但在緊急工況下,由于現(xiàn)有軌跡規(guī)劃方法無法反映車輛避撞過程中的非線性動力學特性,不能完全表征車輛系統(tǒng)的穩(wěn)定性,導致其適用性存在問題。因此,研究緊急工況下的避撞軌跡規(guī)劃問題,提出合理的軌跡規(guī)劃方法具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價值;谂R界安全距離建立避撞模式?jīng)Q策機制,將車輛可行避撞區(qū)域劃分為不同類型,定義轉(zhuǎn)向避撞區(qū)域的臨界點(即最晚轉(zhuǎn)向點)和車輛極限避撞能力點(根據(jù)車輛的操縱穩(wěn)定性極限來確定)之間的區(qū)域為緊急避撞區(qū)域,并將車輛處于該區(qū)域的工況定義為緊急工況。提出了采用拓展時間比來評價所規(guī)劃軌跡的避撞能力。建立了車輛的穩(wěn)定域邊界模型,將其作為車輛避撞過程中的穩(wěn)定性約束;谫|(zhì)心側(cè)偏角-質(zhì)心側(cè)偏角速度(β-dβ)相平面分析車輛行駛穩(wěn)定性,通過探究縱向車速、道路附著系數(shù)以及前輪轉(zhuǎn)角等因素影響下的穩(wěn)定域變化規(guī)律,采用五...
【文章來源】:江蘇大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
三維曲面圖
江蘇大學碩士學位論文17通過避撞模式?jīng)Q策機制能夠定量地確定兩種模式的切換點,這為車輛可行避撞區(qū)域的劃分提供了依據(jù)。圖2.10為分級避撞示意圖。其中,預(yù)警起始點、臨界預(yù)警距離點、最晚制動點與最晚轉(zhuǎn)向點將車輛行駛區(qū)域劃分為正常行駛區(qū)域、預(yù)警區(qū)域、制動避撞區(qū)域、轉(zhuǎn)向避撞區(qū)域與無法避撞區(qū)域。圖中臨界預(yù)警距離點、最晚制動點、最晚轉(zhuǎn)向點即分別對應(yīng)前文的Sw、Sb、Ss。在此需特別說明的是:臨界預(yù)警距離點即避撞系統(tǒng)主動制動的起始點,從該點開始車輛的所有避撞行為都由避撞系統(tǒng)決定,駕駛員已經(jīng)不足以控制車輛實現(xiàn)避撞。而臨界預(yù)警距離點以左安全裕度較大,駕駛員自己操作即能避開障礙物。另外,制動和轉(zhuǎn)向聯(lián)合避撞也是一種可能的情形,本文暫不考慮。圖2.10分級避撞示意圖Fig.2.10Schematicdiagramofgradedcollisionavoidance圖2.11可行避撞區(qū)域劃分示意圖Fig.2.11Schematicdiagramofdivisionoffeasiblecollisionavoidanceareas圖中的最晚轉(zhuǎn)向點是根據(jù)五次多項式法計算得到的,該方法能夠滿足一般情形下車輛避撞的需求。然而,五次多項式法規(guī)劃的軌跡并未發(fā)揮車輛的全部避撞能力,也就是說,在最晚轉(zhuǎn)向點后還存在一定的區(qū)域,車輛能實現(xiàn)安全避撞,這
江蘇大學碩士學位論文17通過避撞模式?jīng)Q策機制能夠定量地確定兩種模式的切換點,這為車輛可行避撞區(qū)域的劃分提供了依據(jù)。圖2.10為分級避撞示意圖。其中,預(yù)警起始點、臨界預(yù)警距離點、最晚制動點與最晚轉(zhuǎn)向點將車輛行駛區(qū)域劃分為正常行駛區(qū)域、預(yù)警區(qū)域、制動避撞區(qū)域、轉(zhuǎn)向避撞區(qū)域與無法避撞區(qū)域。圖中臨界預(yù)警距離點、最晚制動點、最晚轉(zhuǎn)向點即分別對應(yīng)前文的Sw、Sb、Ss。在此需特別說明的是:臨界預(yù)警距離點即避撞系統(tǒng)主動制動的起始點,從該點開始車輛的所有避撞行為都由避撞系統(tǒng)決定,駕駛員已經(jīng)不足以控制車輛實現(xiàn)避撞。而臨界預(yù)警距離點以左安全裕度較大,駕駛員自己操作即能避開障礙物。另外,制動和轉(zhuǎn)向聯(lián)合避撞也是一種可能的情形,本文暫不考慮。圖2.10分級避撞示意圖Fig.2.10Schematicdiagramofgradedcollisionavoidance圖2.11可行避撞區(qū)域劃分示意圖Fig.2.11Schematicdiagramofdivisionoffeasiblecollisionavoidanceareas圖中的最晚轉(zhuǎn)向點是根據(jù)五次多項式法計算得到的,該方法能夠滿足一般情形下車輛避撞的需求。然而,五次多項式法規(guī)劃的軌跡并未發(fā)揮車輛的全部避撞能力,也就是說,在最晚轉(zhuǎn)向點后還存在一定的區(qū)域,車輛能實現(xiàn)安全避撞,這
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于極限車速的車輛穩(wěn)定性控制研究[J]. 金輝,李世杰. 汽車工程. 2018(01)
[2]無人車運動規(guī)劃算法綜述[J]. 余卓平,李奕姍,熊璐. 同濟大學學報(自然科學版). 2017(08)
[3]改進RRT在汽車避障局部路徑規(guī)劃中的應(yīng)用[J]. 宋曉琳,周南,黃正瑜,曹昊天. 湖南大學學報(自然科學版). 2017(04)
[4]駕駛員制動和轉(zhuǎn)向避撞極限[J]. 李霖,朱西產(chǎn),陳海林. 同濟大學學報(自然科學版). 2016(11)
[5]UniTire統(tǒng)一輪胎模型[J]. 郭孔輝. 機械工程學報. 2016(12)
[6]雙線法與橫擺角速度法聯(lián)合的車輛穩(wěn)定性判據(jù)[J]. 余卓平,冷搏,熊璐,馮源. 同濟大學學報(自然科學版). 2015(12)
[7]智能汽車自動緊急控制策略[J]. 李霖,朱西產(chǎn). 同濟大學學報(自然科學版). 2015(11)
[8]緊急避讓路徑跟蹤自抗擾控制[J]. 趙又群,王健,季學武,李波. 同濟大學學報(自然科學版). 2015(08)
[9]極限工況下車輛行駛的穩(wěn)定性判據(jù)[J]. 熊璐,曲彤,馮源,鄧律華. 機械工程學報. 2015(10)
[10]基于四階貝塞爾曲線的無人車可行軌跡規(guī)劃[J]. 陳成,何玉慶,卜春光,韓建達. 自動化學報. 2015(03)
博士論文
[1]電動汽車主動避撞系統(tǒng)狀態(tài)估計與控制策略研究[D]. 廉宇峰.吉林大學 2015
[2]車輛三自由度平面運動穩(wěn)定性的非線性分析及控制策略評價[D]. 劉麗.吉林大學 2010
碩士論文
[1]基于路面附著系數(shù)估計的汽車緊急避撞控制研究[D]. 郭陸平.長春工業(yè)大學 2019
[2]智能汽車縱橫向主動避撞控制策略研究[D]. 葉一凡.吉林大學 2019
[3]基于MATLAB的最優(yōu)控制算法研究及應(yīng)用[D]. 雙宇航.華中科技大學 2018
[4]汽車主動制動/轉(zhuǎn)向避障控制系統(tǒng)研究[D]. 李印祥.合肥工業(yè)大學 2018
[5]彎道駕駛行為研究及無人駕駛車輛智能行為評價[D]. 董芳.北京理工大學 2016
[6]基于相平面穩(wěn)定域邊界的輕型車穩(wěn)定性控制研究[D]. 高月磊.吉林大學 2013
本文編號:3388928
【文章來源】:江蘇大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
三維曲面圖
江蘇大學碩士學位論文17通過避撞模式?jīng)Q策機制能夠定量地確定兩種模式的切換點,這為車輛可行避撞區(qū)域的劃分提供了依據(jù)。圖2.10為分級避撞示意圖。其中,預(yù)警起始點、臨界預(yù)警距離點、最晚制動點與最晚轉(zhuǎn)向點將車輛行駛區(qū)域劃分為正常行駛區(qū)域、預(yù)警區(qū)域、制動避撞區(qū)域、轉(zhuǎn)向避撞區(qū)域與無法避撞區(qū)域。圖中臨界預(yù)警距離點、最晚制動點、最晚轉(zhuǎn)向點即分別對應(yīng)前文的Sw、Sb、Ss。在此需特別說明的是:臨界預(yù)警距離點即避撞系統(tǒng)主動制動的起始點,從該點開始車輛的所有避撞行為都由避撞系統(tǒng)決定,駕駛員已經(jīng)不足以控制車輛實現(xiàn)避撞。而臨界預(yù)警距離點以左安全裕度較大,駕駛員自己操作即能避開障礙物。另外,制動和轉(zhuǎn)向聯(lián)合避撞也是一種可能的情形,本文暫不考慮。圖2.10分級避撞示意圖Fig.2.10Schematicdiagramofgradedcollisionavoidance圖2.11可行避撞區(qū)域劃分示意圖Fig.2.11Schematicdiagramofdivisionoffeasiblecollisionavoidanceareas圖中的最晚轉(zhuǎn)向點是根據(jù)五次多項式法計算得到的,該方法能夠滿足一般情形下車輛避撞的需求。然而,五次多項式法規(guī)劃的軌跡并未發(fā)揮車輛的全部避撞能力,也就是說,在最晚轉(zhuǎn)向點后還存在一定的區(qū)域,車輛能實現(xiàn)安全避撞,這
江蘇大學碩士學位論文17通過避撞模式?jīng)Q策機制能夠定量地確定兩種模式的切換點,這為車輛可行避撞區(qū)域的劃分提供了依據(jù)。圖2.10為分級避撞示意圖。其中,預(yù)警起始點、臨界預(yù)警距離點、最晚制動點與最晚轉(zhuǎn)向點將車輛行駛區(qū)域劃分為正常行駛區(qū)域、預(yù)警區(qū)域、制動避撞區(qū)域、轉(zhuǎn)向避撞區(qū)域與無法避撞區(qū)域。圖中臨界預(yù)警距離點、最晚制動點、最晚轉(zhuǎn)向點即分別對應(yīng)前文的Sw、Sb、Ss。在此需特別說明的是:臨界預(yù)警距離點即避撞系統(tǒng)主動制動的起始點,從該點開始車輛的所有避撞行為都由避撞系統(tǒng)決定,駕駛員已經(jīng)不足以控制車輛實現(xiàn)避撞。而臨界預(yù)警距離點以左安全裕度較大,駕駛員自己操作即能避開障礙物。另外,制動和轉(zhuǎn)向聯(lián)合避撞也是一種可能的情形,本文暫不考慮。圖2.10分級避撞示意圖Fig.2.10Schematicdiagramofgradedcollisionavoidance圖2.11可行避撞區(qū)域劃分示意圖Fig.2.11Schematicdiagramofdivisionoffeasiblecollisionavoidanceareas圖中的最晚轉(zhuǎn)向點是根據(jù)五次多項式法計算得到的,該方法能夠滿足一般情形下車輛避撞的需求。然而,五次多項式法規(guī)劃的軌跡并未發(fā)揮車輛的全部避撞能力,也就是說,在最晚轉(zhuǎn)向點后還存在一定的區(qū)域,車輛能實現(xiàn)安全避撞,這
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于極限車速的車輛穩(wěn)定性控制研究[J]. 金輝,李世杰. 汽車工程. 2018(01)
[2]無人車運動規(guī)劃算法綜述[J]. 余卓平,李奕姍,熊璐. 同濟大學學報(自然科學版). 2017(08)
[3]改進RRT在汽車避障局部路徑規(guī)劃中的應(yīng)用[J]. 宋曉琳,周南,黃正瑜,曹昊天. 湖南大學學報(自然科學版). 2017(04)
[4]駕駛員制動和轉(zhuǎn)向避撞極限[J]. 李霖,朱西產(chǎn),陳海林. 同濟大學學報(自然科學版). 2016(11)
[5]UniTire統(tǒng)一輪胎模型[J]. 郭孔輝. 機械工程學報. 2016(12)
[6]雙線法與橫擺角速度法聯(lián)合的車輛穩(wěn)定性判據(jù)[J]. 余卓平,冷搏,熊璐,馮源. 同濟大學學報(自然科學版). 2015(12)
[7]智能汽車自動緊急控制策略[J]. 李霖,朱西產(chǎn). 同濟大學學報(自然科學版). 2015(11)
[8]緊急避讓路徑跟蹤自抗擾控制[J]. 趙又群,王健,季學武,李波. 同濟大學學報(自然科學版). 2015(08)
[9]極限工況下車輛行駛的穩(wěn)定性判據(jù)[J]. 熊璐,曲彤,馮源,鄧律華. 機械工程學報. 2015(10)
[10]基于四階貝塞爾曲線的無人車可行軌跡規(guī)劃[J]. 陳成,何玉慶,卜春光,韓建達. 自動化學報. 2015(03)
博士論文
[1]電動汽車主動避撞系統(tǒng)狀態(tài)估計與控制策略研究[D]. 廉宇峰.吉林大學 2015
[2]車輛三自由度平面運動穩(wěn)定性的非線性分析及控制策略評價[D]. 劉麗.吉林大學 2010
碩士論文
[1]基于路面附著系數(shù)估計的汽車緊急避撞控制研究[D]. 郭陸平.長春工業(yè)大學 2019
[2]智能汽車縱橫向主動避撞控制策略研究[D]. 葉一凡.吉林大學 2019
[3]基于MATLAB的最優(yōu)控制算法研究及應(yīng)用[D]. 雙宇航.華中科技大學 2018
[4]汽車主動制動/轉(zhuǎn)向避障控制系統(tǒng)研究[D]. 李印祥.合肥工業(yè)大學 2018
[5]彎道駕駛行為研究及無人駕駛車輛智能行為評價[D]. 董芳.北京理工大學 2016
[6]基于相平面穩(wěn)定域邊界的輕型車穩(wěn)定性控制研究[D]. 高月磊.吉林大學 2013
本文編號:3388928
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