車聯(lián)網(wǎng)條件下車輛換道行為的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-12 11:17
車輛換道是高速道路上常見的駕駛行為之一。換道過程涉及到車輛縱向、橫向位移的變化并且受周邊車輛位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響,具有復(fù)雜性、時(shí)變性和隨機(jī)性的特征。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為車輛實(shí)施安全換道提供了新的思路,在車聯(lián)網(wǎng)條件下?lián)Q道車輛可以獲取周邊車輛位置、速度、加速度等交通信息,為車輛換道軌跡的動(dòng)態(tài)規(guī)劃奠定了基礎(chǔ)。通過對(duì)動(dòng)態(tài)軌跡的跟蹤控制,可以使車輛在周邊車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷變化的情況下完成換道駕駛并確保換道過程的安全性。本文針對(duì)高速動(dòng)態(tài)環(huán)境下車輛的主動(dòng)性換道行為進(jìn)行研究,采用多項(xiàng)式對(duì)車輛的換道軌跡進(jìn)行描述,以換道最小安全距離模型為基礎(chǔ),分析了周邊車輛環(huán)境對(duì)換道安全性的影響。依據(jù)基于高速路圖像采集的NGSIM軌跡數(shù)據(jù),通過軌跡濾波和數(shù)據(jù)提取,收集真實(shí)道路交通環(huán)境中車輛換道的軌跡特征,對(duì)車輛換道軌跡中的相關(guān)物理量進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì),并將相鄰車輛最小縱向距離不超過最小可接受間隙作為判斷換道安全性的條件。本文分別構(gòu)建了基于Matlab的軟件仿真平臺(tái)和基于智能小車的實(shí)物仿真平臺(tái)用以模擬車聯(lián)網(wǎng)條件下車輛的換道行為,根據(jù)相鄰車輛的位置和運(yùn)行狀態(tài)提出動(dòng)態(tài)軌跡規(guī)劃的方法,通過不同的控制算法對(duì)動(dòng)態(tài)軌跡進(jìn)行跟蹤控制。選取會(huì)對(duì)換道...
【文章來源】:長(zhǎng)沙理工大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)??相比于國(guó)外研宄,我國(guó)在車聯(lián)網(wǎng)研宄方面起步較晚,2006年我國(guó)在863計(jì)劃中設(shè)??立了現(xiàn)代交通技術(shù)領(lǐng)域,系統(tǒng)化地開展了對(duì)智能化交通安全控制技術(shù)和智能車路協(xié)同技??
主動(dòng)性換道(Discretionary?Lane?Changing,DLC)兩類[45】。??強(qiáng)制性換道是指按照交通規(guī)則和駕駛計(jì)劃,駕駛員為了完成正常的行駛目的而不得??不進(jìn)行的換道行為。如圖2.1所示,車輛1因?yàn)檎胺杰囕v停車阻擋了正常駕駛而不得??不準(zhǔn)備變換到右側(cè)車道;車輛2既定的駕駛路線是前方路口左轉(zhuǎn),因此必須在駛?cè)肼房??進(jìn)口道之前由左側(cè)道變換到右側(cè)道;車輛3因?yàn)榧航?jīng)接近當(dāng)前車道的盡頭,也不得不向??左側(cè)車道進(jìn)行換道駕駛。以上三種情景都是常見的強(qiáng)制性換道。在強(qiáng)制性換道過程中,??駕駛員通常不能對(duì)目標(biāo)車道和換道時(shí)機(jī)進(jìn)行自主選擇,而必須按照交通規(guī)則或安全要求??在道路某一特定位置之前進(jìn)行換道操作,因此在到達(dá)特定位置之前,駕駛員一般會(huì)有減??速、停車觀察等駕駛動(dòng)作。駕駛員選擇換道的地點(diǎn)與特定位置間的臨界距離與駕駛員特??性、周邊車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和道路環(huán)境條件有關(guān)。??竄圍f換到??右供車道^?ffSJSW!??車和?2^0^??????????????\??二雜束點(diǎn)釭囂到??\??意田變換到??左側(cè)車通??圖2.1常見的強(qiáng)制性換道情景??主動(dòng)性換道也稱自由換道,是指駕駛員為了達(dá)到期望的速度或駕駛空間而進(jìn)行的換??道行為。主動(dòng)性換道不具有強(qiáng)制性,即使不進(jìn)行換道,在
1?y(0?=?V3++?^+^3??式中x(〇和>>(〇分別表示車輛質(zhì)心在/時(shí)刻橫坐標(biāo)和級(jí)坐標(biāo)的位置。??如圖2.2所示的車輛理想條件下的左換道場(chǎng)景圖,以換道的初始點(diǎn)作為原點(diǎn)建立坐??10??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于模型預(yù)測(cè)控制的汽車緊急換道控制研究[J]. 張鳳嬌,魏民祥,黃麗瓊,趙萬忠. 現(xiàn)代制造工程. 2017(03)
[2]基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的車輛換道模型[J]. 邱小平,劉亞龍,馬麗娜,楊達(dá). 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息. 2015(05)
[3]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(dá). 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2015(03)
[4]基于運(yùn)動(dòng)微分約束的無人車輛縱橫向協(xié)同規(guī)劃算法的研究[J]. 姜巖,龔建偉,熊光明,陳慧巖. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2013(12)
[5]基于EKF學(xué)習(xí)方法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)汽車換道意圖識(shí)別模型研究[J]. 李亞秋,吳超仲,馬曉鳳,黃珍,張暉. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2013(04)
[6]智能車輛自由換道軌跡規(guī)劃研究[J]. 楊志剛,戚志錦,黃燕. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(03)
[7]基于最小安全距離的車輛換道安全研究[J]. 陳秀鋒,楊萬三,曲大義. 昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(03)
[8]支持向量機(jī)在換道行為識(shí)別中的應(yīng)用研究[J]. 袁偉,張亞岐,王暢. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2013(02)
[9]考慮換道約束空間的車輛換道模型研究[J]. 王崇倫,李振龍,陳陽舟,代桂平. 公路交通科技. 2012(01)
[10]基于最小安全距離的車輛換道模型研究[J]. 許倫輝,倪艷明,羅強(qiáng),黃艷國(guó). 廣西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(04)
博士論文
[1]車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下高速公路車輛跟馳模型及仿真研究[D]. 顧海燕.東南大學(xué) 2017
[2]車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的駕駛行為特性研究[D]. 柴銳.北京理工大學(xué) 2016
碩士論文
[1]基于視頻導(dǎo)航的飛思卡爾智能車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 羅叢波.吉林大學(xué) 2016
[2]基于最小安全距離的車輛換道控制研究[D]. 吳杭哲.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]車路協(xié)同下的車輛換道駕駛輔助方法研究[D]. 常浩.北京交通大學(xué) 2015
[4]基于模型預(yù)測(cè)控制的無人駕駛車輛軌跡跟蹤控制算法研究[D]. 孫銀健.北京理工大學(xué) 2015
[5]城市道路車輛換道行為特性研究[D]. 王琳.北京交通大學(xué) 2014
[6]車輛行駛安全特性及其模型研究[D]. 楊萬三.青島理工大學(xué) 2013
[7]無人車室外準(zhǔn)結(jié)構(gòu)化場(chǎng)景中的自主導(dǎo)航[D]. 張浩.大連理工大學(xué) 2013
[8]基于ZigBee多智能小車遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 龔君.南京師范大學(xué) 2012
[9]基于MPC的車輛穩(wěn)定性控制研究[D]. 柳致海.吉林大學(xué) 2011
[10]小型智能車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 蘇鑫.西安理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3133205
【文章來源】:長(zhǎng)沙理工大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)??相比于國(guó)外研宄,我國(guó)在車聯(lián)網(wǎng)研宄方面起步較晚,2006年我國(guó)在863計(jì)劃中設(shè)??立了現(xiàn)代交通技術(shù)領(lǐng)域,系統(tǒng)化地開展了對(duì)智能化交通安全控制技術(shù)和智能車路協(xié)同技??
主動(dòng)性換道(Discretionary?Lane?Changing,DLC)兩類[45】。??強(qiáng)制性換道是指按照交通規(guī)則和駕駛計(jì)劃,駕駛員為了完成正常的行駛目的而不得??不進(jìn)行的換道行為。如圖2.1所示,車輛1因?yàn)檎胺杰囕v停車阻擋了正常駕駛而不得??不準(zhǔn)備變換到右側(cè)車道;車輛2既定的駕駛路線是前方路口左轉(zhuǎn),因此必須在駛?cè)肼房??進(jìn)口道之前由左側(cè)道變換到右側(cè)道;車輛3因?yàn)榧航?jīng)接近當(dāng)前車道的盡頭,也不得不向??左側(cè)車道進(jìn)行換道駕駛。以上三種情景都是常見的強(qiáng)制性換道。在強(qiáng)制性換道過程中,??駕駛員通常不能對(duì)目標(biāo)車道和換道時(shí)機(jī)進(jìn)行自主選擇,而必須按照交通規(guī)則或安全要求??在道路某一特定位置之前進(jìn)行換道操作,因此在到達(dá)特定位置之前,駕駛員一般會(huì)有減??速、停車觀察等駕駛動(dòng)作。駕駛員選擇換道的地點(diǎn)與特定位置間的臨界距離與駕駛員特??性、周邊車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和道路環(huán)境條件有關(guān)。??竄圍f換到??右供車道^?ffSJSW!??車和?2^0^??????????????\??二雜束點(diǎn)釭囂到??\??意田變換到??左側(cè)車通??圖2.1常見的強(qiáng)制性換道情景??主動(dòng)性換道也稱自由換道,是指駕駛員為了達(dá)到期望的速度或駕駛空間而進(jìn)行的換??道行為。主動(dòng)性換道不具有強(qiáng)制性,即使不進(jìn)行換道,在
1?y(0?=?V3++?^+^3??式中x(〇和>>(〇分別表示車輛質(zhì)心在/時(shí)刻橫坐標(biāo)和級(jí)坐標(biāo)的位置。??如圖2.2所示的車輛理想條件下的左換道場(chǎng)景圖,以換道的初始點(diǎn)作為原點(diǎn)建立坐??10??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于模型預(yù)測(cè)控制的汽車緊急換道控制研究[J]. 張鳳嬌,魏民祥,黃麗瓊,趙萬忠. 現(xiàn)代制造工程. 2017(03)
[2]基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的車輛換道模型[J]. 邱小平,劉亞龍,馬麗娜,楊達(dá). 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息. 2015(05)
[3]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(dá). 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2015(03)
[4]基于運(yùn)動(dòng)微分約束的無人車輛縱橫向協(xié)同規(guī)劃算法的研究[J]. 姜巖,龔建偉,熊光明,陳慧巖. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2013(12)
[5]基于EKF學(xué)習(xí)方法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)汽車換道意圖識(shí)別模型研究[J]. 李亞秋,吳超仲,馬曉鳳,黃珍,張暉. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2013(04)
[6]智能車輛自由換道軌跡規(guī)劃研究[J]. 楊志剛,戚志錦,黃燕. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(03)
[7]基于最小安全距離的車輛換道安全研究[J]. 陳秀鋒,楊萬三,曲大義. 昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(03)
[8]支持向量機(jī)在換道行為識(shí)別中的應(yīng)用研究[J]. 袁偉,張亞岐,王暢. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2013(02)
[9]考慮換道約束空間的車輛換道模型研究[J]. 王崇倫,李振龍,陳陽舟,代桂平. 公路交通科技. 2012(01)
[10]基于最小安全距離的車輛換道模型研究[J]. 許倫輝,倪艷明,羅強(qiáng),黃艷國(guó). 廣西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(04)
博士論文
[1]車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下高速公路車輛跟馳模型及仿真研究[D]. 顧海燕.東南大學(xué) 2017
[2]車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的駕駛行為特性研究[D]. 柴銳.北京理工大學(xué) 2016
碩士論文
[1]基于視頻導(dǎo)航的飛思卡爾智能車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 羅叢波.吉林大學(xué) 2016
[2]基于最小安全距離的車輛換道控制研究[D]. 吳杭哲.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]車路協(xié)同下的車輛換道駕駛輔助方法研究[D]. 常浩.北京交通大學(xué) 2015
[4]基于模型預(yù)測(cè)控制的無人駕駛車輛軌跡跟蹤控制算法研究[D]. 孫銀健.北京理工大學(xué) 2015
[5]城市道路車輛換道行為特性研究[D]. 王琳.北京交通大學(xué) 2014
[6]車輛行駛安全特性及其模型研究[D]. 楊萬三.青島理工大學(xué) 2013
[7]無人車室外準(zhǔn)結(jié)構(gòu)化場(chǎng)景中的自主導(dǎo)航[D]. 張浩.大連理工大學(xué) 2013
[8]基于ZigBee多智能小車遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 龔君.南京師范大學(xué) 2012
[9]基于MPC的車輛穩(wěn)定性控制研究[D]. 柳致海.吉林大學(xué) 2011
[10]小型智能車自動(dòng)駕駛系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 蘇鑫.西安理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3133205
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