【摘要】：為提高車輛自適應(yīng)巡航控制(ACC)系統(tǒng)的有效性,利用雷達傳感器、車道線識別傳感器、車載陀螺儀、車輛總線設(shè)備等搭建車載試驗平臺,獲取真實交通流環(huán)境中自車與前方車輛運動狀態(tài)時的表征數(shù)據(jù)�；谧攒嚺c前方車輛的距離、前方車輛的橫向速度與縱向速度參數(shù),采用隱馬爾科夫理論,建立前方車輛換道意圖預(yù)測模型。用實測數(shù)據(jù)檢驗該模型。結(jié)果表明:用該模型能夠準(zhǔn)確快速預(yù)測前方車輛的車道變換與車道保持行為。在4.5 s的時間窗口寬度下,直線路段的預(yù)測準(zhǔn)確率達到97%;在3.5 s的時間窗口寬度下,曲線路段的預(yù)測準(zhǔn)確率達到96%。
【圖文】：

5)Π表示初始化狀態(tài)分布。1．2直線路段預(yù)測模型假設(shè)自車F與前方車輛H均行駛于直線路段(圖2)。自車F行駛于車道1，，前方車輛H行駛于與自車所在車道相鄰的車道2中。車道寬度記為W，自車與左右車道線之間的距離分別是dL和dＲ。自車F與前方車輛H之間的距離、橫向距離和角度分別用r，D和α表示，前方車輛H與左側(cè)車道線之間的距離為d，前方車輛橫向和縱向速度分別為vx和vy。上述參數(shù)中，能夠直接表明前方車輛H換道意圖的參數(shù)是d，vx和vy。其中，參數(shù)d的表征作用最為明顯。從車－路參數(shù)協(xié)同交互機理而言，車輛在換道過程中參數(shù)d將按照一定規(guī)律發(fā)生變化，而這個變化過程直接體現(xiàn)了前方車輛H的換道意圖。換道開始后，前方車輛H的橫向速度也將呈現(xiàn)一定特性，并且這種特性與正常行車過程中由于車身擺動而引發(fā)的橫向速度存在潛在區(qū)別。除此之外，換道開始階段參數(shù)vy也會出現(xiàn)一定增加或者減小的特性。基于上述分析，直線路段預(yù)測模型中采用d，vx和vy作為表征參數(shù)，實現(xiàn)對前方車輛H換道意圖的預(yù)測。圖2直線路段車輛位置關(guān)系Fig．2Ｒelationshipbetweenvehiclesinlinearsection1．3曲線路段預(yù)測模型相比于直線路段，由于受到道路曲率的影響，曲線路段中參數(shù)d不能直接獲齲因此，為得到參數(shù)d，在建立曲線路段預(yù)測模型之前，首先需要對中間參數(shù)道路曲率進行測量。利用以下方法對車輛行駛過程中的道路曲率進行在線測量［9］:C=ωv=1Ｒ(1)式中:C為道路曲率，1/m;v為車輛圓周運動的車速，m/s;其中，v=Ｒβ/t，t為時間，s;β為車輛在t時間走過弧長對應(yīng)的圓心角度，rad;ω為車載陀螺儀測量得到的橫擺角速度，rad/s;Ｒ為道路曲率半徑，m�？紤]到道路平順性及外界環(huán)境中各種干擾，將采集?

型之前，首先需要對中間參數(shù)道路曲率進行測量。利用以下方法對車輛行駛過程中的道路曲率進行在線測量［9］:C=ωv=1Ｒ(1)式中:C為道路曲率，1/m;v為車輛圓周運動的車速，m/s;其中，v=Ｒβ/t，t為時間，s;β為車輛在t時間走過弧長對應(yīng)的圓心角度，rad;ω為車載陀螺儀測量得到的橫擺角速度，rad/s;Ｒ為道路曲率半徑，m。考慮到道路平順性及外界環(huán)境中各種干擾，將采集到的原始數(shù)據(jù)經(jīng)過卡爾曼濾波器進行在線濾波處理。得到道路曲率值后，參考直線路段的預(yù)測模型，得到曲線路段車輛之間的位置關(guān)系，如圖3所示。曲線路段的預(yù)測模型中，同樣采用d，vx和vy作為表征參數(shù)對前方車輛H的換道意圖進行預(yù)測。圖3曲線路段車輛位置關(guān)系Fig．3Ｒelationshipbetweenvehiclesincurvesection1．4參數(shù)的獲取實際道路試驗過程中，采用普通乘用車作為試驗工具，它集成安裝了車載雷達傳感器、車道線識別傳感器、車載陀螺儀、車載控制器局域網(wǎng)(controllerareanetwork，CAN)總線數(shù)據(jù)采集器等設(shè)備，實現(xiàn)對車輛正常駕駛過程中自車運動狀態(tài)、前方車輛運動狀態(tài)以及道路交通環(huán)境信息的獲齲在正常道路環(huán)境下進行一系列的實車駕駛試驗，獲取大量數(shù)據(jù)。參考圖2與圖3，針對直線路段與曲線路段預(yù)測模型中所需要的參數(shù)，在試驗時設(shè)計開發(fā)數(shù)據(jù)實時在線保存模塊，數(shù)據(jù)采樣保存頻率為10Hz。參數(shù)r與α反映的是自車與前方車輛之間的位置關(guān)系，該參數(shù)由雷達傳感器測量。試驗中采用的雷達有效測量距離為200m，測量角度范圍為90°。參數(shù)dL和dＲ來源車道線識別傳感器，測量精度為5cm。自車運行速度來源于車載CAN總線，測量精度為0.01km/h。自車橫擺角速度數(shù)據(jù)來源于車載陀螺儀，橫擺角速度的測量精度為0.1rad/s�；谏鲜鰯�(shù)據(jù)采集設(shè)

【參考文獻】

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【二級參考文獻】

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本文編號：2565848