城市工況下智能汽車緊急轉(zhuǎn)向避撞軌跡規(guī)劃及控制方法研究
發(fā)布時(shí)間:2023-05-06 04:26
我國機(jī)動車保有量迅速增長,交通運(yùn)輸繁忙,各類城市交通問題亟待解決。開展主動安全系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的研究,對于改善城市交通安全狀況具有非常重要的意義,F(xiàn)階段,研究人員通常圍繞制動方式開發(fā)自主緊急制動系統(tǒng),當(dāng)面臨高相對車速的行車工況時(shí),自車與干擾車輛、行人的距離小于緊急制動系統(tǒng)所需的縱向制動距離。針對類似縱向制動距離不足的情形,本文提出了一種適用于城市工況的智能汽車緊急轉(zhuǎn)向避撞策略,開展了緊急轉(zhuǎn)向避撞軌跡規(guī)劃及控制方法研究。智能汽車基于緊急轉(zhuǎn)向操作方式實(shí)現(xiàn)主動避撞,主要過程包括:系統(tǒng)根據(jù)多傳感器融合模塊實(shí)時(shí)獲取道路環(huán)境信息及行車狀態(tài)信息,當(dāng)工況滿足緊急轉(zhuǎn)向避撞功能觸發(fā)條件時(shí),控制器規(guī)劃出符合安全性、適應(yīng)性要求的緊急轉(zhuǎn)向避撞軌跡,跟蹤控制器發(fā)送避撞軌跡的跟蹤控制指令,使得智能汽車到達(dá)目標(biāo)位置,完成自主緊急避撞。為實(shí)現(xiàn)智能汽車緊急轉(zhuǎn)向避撞,本文完成的研究內(nèi)容包括:(1)轉(zhuǎn)向安全距離模型的建立及自主緊急轉(zhuǎn)向避撞決策設(shè)計(jì)。首先,確定城市道路工況為研究場景;其次,分析得到制動避撞極限距離、轉(zhuǎn)向避撞極限距離、相鄰車道車輛干擾下的防碰撞安全距離;最后,基于制動避撞極限距離、轉(zhuǎn)向避撞極限距離、相鄰車道車輛干擾下...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景與研究意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 主動避撞系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀
1.2.2 緊急轉(zhuǎn)向避撞行為分析的研究現(xiàn)狀
1.2.3 智能汽車轉(zhuǎn)向避撞軌跡規(guī)劃的研究現(xiàn)狀
1.2.4 智能汽車避撞軌跡跟蹤的研究現(xiàn)狀
1.2.5 研究現(xiàn)狀總結(jié)
1.3 研究內(nèi)容和技術(shù)路線
第二章 自主緊急轉(zhuǎn)向避撞決策設(shè)計(jì)
2.1 研究場景的選擇與假設(shè)
2.1.1 研究場景的選擇
2.1.2 研究場景的條件假設(shè)
2.2 轉(zhuǎn)向避撞安全距離模型
2.2.1 制動避撞極限距離及制動危險(xiǎn)系數(shù)
2.2.2 轉(zhuǎn)向避撞極限距離及轉(zhuǎn)向避撞危險(xiǎn)系數(shù)
2.2.3 相鄰車道車輛干擾下的安全性分析
2.3 緊急轉(zhuǎn)向避撞決策設(shè)計(jì)
2.3.1 駕駛員主觀意圖監(jiān)測與退出機(jī)制
2.3.2 緊急轉(zhuǎn)向避撞決策流程
2.4 本章小結(jié)
第三章 智能汽車緊急轉(zhuǎn)向避撞軌跡規(guī)劃
3.1 兩段式緊急轉(zhuǎn)向避撞軌跡銜接點(diǎn)的位置選擇和銜接方法
3.2 優(yōu)秀駕駛?cè)司o急轉(zhuǎn)向行為分析(初始階段)
3.2.1 緊急轉(zhuǎn)向避撞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集
3.2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法
3.2.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析結(jié)果
3.3 緊急轉(zhuǎn)向避撞軌跡規(guī)劃(規(guī)劃階段)
3.4 本章小結(jié)
第四章 緊急轉(zhuǎn)向避撞軌跡跟蹤器設(shè)計(jì)
4.1 模型預(yù)測控制
4.2 車輛轉(zhuǎn)向動力學(xué)模型的建立
4.2.1 四自由度車輛動力學(xué)模型
4.2.2 輪胎模型
4.2.3 四自由車輛動力學(xué)模型驗(yàn)證
4.3 基于MPC的軌跡跟蹤器設(shè)計(jì)
4.3.1 線性時(shí)變預(yù)測模型
4.3.2 滾動優(yōu)化與反饋校正
4.4 本章小結(jié)
第五章 智能車自主緊急轉(zhuǎn)向避撞仿真與實(shí)車驗(yàn)證
5.1 智能車自主緊急轉(zhuǎn)向避撞仿真驗(yàn)證
5.1.1 Carsim/Simulink聯(lián)合仿真
5.1.2 仿真結(jié)果與分析
5.2 智能車自主緊急轉(zhuǎn)向避撞實(shí)車驗(yàn)證
5.2.1 實(shí)車試驗(yàn)平臺
5.2.2 典型工況下的實(shí)車驗(yàn)證
5.3 本章小結(jié)
第六章 工作總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及申請的專利
本文編號:3809021
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景與研究意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 主動避撞系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀
1.2.2 緊急轉(zhuǎn)向避撞行為分析的研究現(xiàn)狀
1.2.3 智能汽車轉(zhuǎn)向避撞軌跡規(guī)劃的研究現(xiàn)狀
1.2.4 智能汽車避撞軌跡跟蹤的研究現(xiàn)狀
1.2.5 研究現(xiàn)狀總結(jié)
1.3 研究內(nèi)容和技術(shù)路線
第二章 自主緊急轉(zhuǎn)向避撞決策設(shè)計(jì)
2.1 研究場景的選擇與假設(shè)
2.1.1 研究場景的選擇
2.1.2 研究場景的條件假設(shè)
2.2 轉(zhuǎn)向避撞安全距離模型
2.2.1 制動避撞極限距離及制動危險(xiǎn)系數(shù)
2.2.2 轉(zhuǎn)向避撞極限距離及轉(zhuǎn)向避撞危險(xiǎn)系數(shù)
2.2.3 相鄰車道車輛干擾下的安全性分析
2.3 緊急轉(zhuǎn)向避撞決策設(shè)計(jì)
2.3.1 駕駛員主觀意圖監(jiān)測與退出機(jī)制
2.3.2 緊急轉(zhuǎn)向避撞決策流程
2.4 本章小結(jié)
第三章 智能汽車緊急轉(zhuǎn)向避撞軌跡規(guī)劃
3.1 兩段式緊急轉(zhuǎn)向避撞軌跡銜接點(diǎn)的位置選擇和銜接方法
3.2 優(yōu)秀駕駛?cè)司o急轉(zhuǎn)向行為分析(初始階段)
3.2.1 緊急轉(zhuǎn)向避撞實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集
3.2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法
3.2.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析結(jié)果
3.3 緊急轉(zhuǎn)向避撞軌跡規(guī)劃(規(guī)劃階段)
3.4 本章小結(jié)
第四章 緊急轉(zhuǎn)向避撞軌跡跟蹤器設(shè)計(jì)
4.1 模型預(yù)測控制
4.2 車輛轉(zhuǎn)向動力學(xué)模型的建立
4.2.1 四自由度車輛動力學(xué)模型
4.2.2 輪胎模型
4.2.3 四自由車輛動力學(xué)模型驗(yàn)證
4.3 基于MPC的軌跡跟蹤器設(shè)計(jì)
4.3.1 線性時(shí)變預(yù)測模型
4.3.2 滾動優(yōu)化與反饋校正
4.4 本章小結(jié)
第五章 智能車自主緊急轉(zhuǎn)向避撞仿真與實(shí)車驗(yàn)證
5.1 智能車自主緊急轉(zhuǎn)向避撞仿真驗(yàn)證
5.1.1 Carsim/Simulink聯(lián)合仿真
5.1.2 仿真結(jié)果與分析
5.2 智能車自主緊急轉(zhuǎn)向避撞實(shí)車驗(yàn)證
5.2.1 實(shí)車試驗(yàn)平臺
5.2.2 典型工況下的實(shí)車驗(yàn)證
5.3 本章小結(jié)
第六章 工作總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及申請的專利
本文編號:3809021
本文鏈接:http://sikaile.net/guanlilunwen/lindaojc/3809021.html
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