近年來,交通擁擠、人為造成的交通事故頻發(fā),已成為道路交通系統(tǒng)正常運行的重大阻礙。智能汽車由于具有可以提高通行效率、減少駕駛失誤等優(yōu)勢,得到越來越多的關注,已成為該領域的研究熱點。智能汽車作為行駛在道路上的單智能體,考慮周邊車輛的狀態(tài)進行決策控制是智能車必不可少的研究課題�？紤]周邊車輛的狀態(tài)進行決策控制的研究包括了考慮前方和后方車輛及考慮左方和右方車輛,本文針對目前對考慮周邊車輛的控制系統(tǒng)研究較少的情況,進行了以下研究。首先,為了方便對車輛進行單方面的控制方法研究和仿真分析,根據(jù)課題研究內容,對車輛運動進行了分析,依據(jù)牛頓動力學定律建立了基于車輛換道軌跡和車速等幾何特性的運動學模型和基于車輛縱向控制與橫向控制等動力學特性的整車三自由度動力學模型。其次,以模型為基礎,提出考慮前后車輛的狀態(tài)來調節(jié)自身行駛狀態(tài)的縱向控制方法。引用新型人工勢場理論,把前方和后方目標車輛當作兩個勢場中心,構建出全局勢力場中混合受力函數(shù),根據(jù)速度和距離信息設置參數(shù),使車輛在前方和后方目標車輛中勢場力為零的安全區(qū)域行駛,這樣既避免了追尾事件的發(fā)生,又能夠在擁擠工況中增加道路利用率,減少擁擠。并用實驗驗證了所提出的想法... 

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景和選題意義
    1.2 智能汽車發(fā)展和關鍵技術概述
    1.3 考慮周邊車輛的智能汽車研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究內容與方法
第二章 車輛數(shù)學模型構建
    2.1 坐標系定義
    2.2 車輛運動學模型
    2.3 車輛動力學模型
        2.3.1 車輛受力分析
        2.3.2 車輛模型簡化
    2.4 本章小結
第三章 考慮前后車輛狀態(tài)的智能汽車縱向決策控制方法
    3.1 人工勢場法
        3.1.1 引力函數(shù)
        3.1.2 斥力函數(shù)
    3.2 新型人工勢場法
        3.2.1 新型引力函數(shù)
        3.2.2 新型斥力函數(shù)
    3.3 基于新型人工勢場的控制器設計
    3.4 仿真分析
        3.4.1 基于MATLAB/Simulink的三自由度模型仿真
        3.4.2 基于PreScan和 MATLAB/Simulink軟件聯(lián)合仿真
    3.5 評價指標
    3.6 本章小結
第四章 考慮周邊車輛的智能汽車換道研究
    4.1 換道系統(tǒng)的方案設計
    4.2 本車道換道危險判定條件設計
        4.2.1 基于碰撞時間(TTC)改進的最小安全換道時間
        4.2.2 本車道基于改進碰撞時間(TTC)的換道判定
    4.3 預判換道危險判定計算
        4.3.1 基于目標車道前車判定是否支持換道
        4.3.2 基于目標車道后車判定是否支持換道
    4.4 車輛換道軌跡規(guī)劃
        4.4.1 常見的車輛換道模型
        4.4.2 正弦函數(shù)和等速偏移換道軌跡疊加模型
    4.5 考慮周邊車輛的換道仿真
        4.5.1 向左換道工況
        4.5.2 向右換道工況
    4.6 本章小結
第五章 考慮前后車輛的ACC控制實車實驗
    5.1 智能駕駛實驗汽車平臺簡介
    5.2 試驗硬件平臺介紹
        5.2.1 毫米波雷達
        5.2.2 控制器介紹
    5.3 試驗通訊系統(tǒng)介紹
    5.4 考慮前后車輛的ACC控制實車實驗
        5.4.1 實驗工況介紹
        5.4.2 實驗結果和分析
    5.5 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 研究展望
參考文獻
致謝
碩士期間學術成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]考慮前后方車輛行駛狀態(tài)的ACC系統(tǒng)控制方法[J]. 李亞勇,蔡英鳳,陳龍,孫曉強,何友國,張云順.  汽車工程. 2019(08)
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博士論文
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[2]自動化公路系統(tǒng)車輛縱橫向控制[D]. 任殿波.西南交通大學 2008
[3]智能車輛自動換道與自動超車控制方法的研究[D]. 游峰.吉林大學 2005

碩士論文
[1]智能汽車換道軌跡規(guī)劃方法的研究[D]. 徐康俊.江蘇大學 2019
[2]智能車輛危險態(tài)勢評估與換道軌跡跟蹤控制研究[D]. 丁石林.湖南大學 2018
[3]六軸機器人控制器底層軟件設計及其算法仿真研究[D]. 郭小羽.深圳大學 2017
[4]基于駕駛員避撞行為的追尾避撞控制策略研究[D]. 張春雷.江蘇大學 2017
[5]面向車聯(lián)網的協(xié)同自適應巡航控制研究[D]. 陳康.華南理工大學 2017
[6]考慮避撞的多智能車平臺動態(tài)路徑跟蹤控制研究[D]. 李曉蕓.北京理工大學 2016
[7]汽車自適應巡航控制系統(tǒng)模糊控制策略研究[D]. 李肖含.北京理工大學 2015
[8]城市道路通行效率及其影響因素的量化分析[D]. 李曉蔚.北京交通大學 2012
[9]汽車自適應巡航系統(tǒng)自調整因子模糊控制器的優(yōu)化設計[D]. 尤洋.吉林大學 2012



本文編號：3723311