本文關(guān)鍵詞：無(wú)信號(hào)燈十字交叉口協(xié)作車輛控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無(wú)人駕駛車輛技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到一定水平，但完全應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活還有很長(zhǎng)一段距離。尤其在混合交通場(chǎng)景中，多個(gè)無(wú)人駕駛車輛之間、無(wú)人駕駛車輛與有人駕駛車輛之間如何交互還是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。本文研究無(wú)信號(hào)燈十字交叉路口環(huán)境下的多車協(xié)作控制，在考慮車輛動(dòng)力學(xué)特性的基礎(chǔ)上，針對(duì)無(wú)人駕駛車輛與有人駕駛車輛及多無(wú)人駕駛車輛之間的協(xié)作與控制問(wèn)題展開研究。 無(wú)人駕駛車輛與有人駕駛車輛之間進(jìn)行交互時(shí)，首先通過(guò)無(wú)線通信獲取有人駕駛車輛的狀態(tài)信息，并建立交叉口車輛行為預(yù)測(cè)的有限狀態(tài)機(jī)模型，對(duì)交叉口有人駕駛車輛的行為進(jìn)行預(yù)測(cè)。構(gòu)建應(yīng)用于無(wú)人駕駛車輛的混合狀態(tài)系統(tǒng)，結(jié)合無(wú)人駕駛車輛交叉口安全條件運(yùn)行規(guī)則，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人駕駛車輛離散狀態(tài)的分析及車輛控制。最后運(yùn)用PreScan和Simulink/Stateflow實(shí)現(xiàn)交叉口聯(lián)合仿真。仿真結(jié)果表明，該方法可以使無(wú)人駕駛車輛與有人駕駛車輛進(jìn)行交互協(xié)作，并安全地通過(guò)路口。 多無(wú)人駕駛車輛通過(guò)路口時(shí)，基于分層控制理念，搭建了路口控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為宏觀路口控制器、車輛頂層控制器以及車輛底層控制器。其中宏觀路口控制器通過(guò)無(wú)線通信的方式獲取進(jìn)入路口的各個(gè)無(wú)人駕駛車輛的狀態(tài)信息，并根據(jù)各個(gè)車輛的速度和位置等信息預(yù)測(cè)車輛在路口潛在的沖突，計(jì)算出各個(gè)車輛避免沖突的目標(biāo)速度，而車輛頂層和底層控制器則控制車輛跟蹤目標(biāo)速度。通過(guò)PreScan和Simulink搭建仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，，基于沖突預(yù)測(cè)的路口協(xié)作算法在保證安全的前提下提高了路口通行效率。 為了采用真實(shí)的無(wú)人駕駛車輛驗(yàn)證多車路口協(xié)作算法，基于東風(fēng)猛士平臺(tái)設(shè)計(jì)無(wú)人駕駛車輛的縱向控制系統(tǒng)，其中包括電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)、電控油門系統(tǒng)、車速的采集以及綜合速度的控制，實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛車輛的縱向控制。通過(guò)該無(wú)人駕駛車輛和一輛有人駕駛車輛搭建無(wú)信號(hào)燈多車路口協(xié)作研究實(shí)車實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，該平臺(tái)中的車輛采用GPS和慣導(dǎo)進(jìn)行組合定位，采用ZigBee模塊進(jìn)行無(wú)人駕駛車輛和有人駕駛車輛之間的通信。實(shí)車實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了路口協(xié)作算法在實(shí)際無(wú)信號(hào)燈路口環(huán)境中的可行性，提高了無(wú)人駕駛車輛的行駛安全性。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)人駕駛車輛 無(wú)信號(hào)燈路口 多車協(xié)作 有限狀態(tài)機(jī) 混合狀態(tài)系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U491.23;U463.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 無(wú)人駕駛車輛路口協(xié)作研究現(xiàn)狀10-17
• 1.2.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)11-14
• 1.2.2 通信機(jī)制14
• 1.2.3 車輛定位14-15
• 1.2.4 協(xié)作算法15-16
• 1.2.5 評(píng)價(jià)指標(biāo)16-17
• 1.3 論文的內(nèi)容與結(jié)構(gòu)17-19
• 第2章 PreScan 仿真平臺(tái)及其相關(guān)結(jié)構(gòu)分析19-26
• 2.1 PreScan 車輛仿真軟件簡(jiǎn)介19-23
• 2.2 仿真系統(tǒng)的 V 模型設(shè)計(jì)23
• 2.3 車輛縱向動(dòng)力學(xué)分析23-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 無(wú)人駕駛車輛與有人駕駛車輛之間的路口交互26-38
• 3.1 有限狀態(tài)機(jī)26-28
• 3.1.1 有限狀態(tài)機(jī)的相關(guān)概念26-27
• 3.1.2 有限狀態(tài)機(jī)的數(shù)學(xué)模型27
• 3.1.3 有限狀態(tài)機(jī)的分類27-28
• 3.2 應(yīng)用于無(wú)人駕駛車輛的有限狀態(tài)機(jī)和混合狀態(tài)系統(tǒng)28-31
• 3.2.1 混合狀態(tài)系統(tǒng)28-29
• 3.2.2 離散狀態(tài)系統(tǒng)（無(wú)人駕駛車輛狀態(tài)分析）29-31
• 3.2.3 連續(xù)狀態(tài)系統(tǒng)（無(wú)人駕駛車輛的控制）31
• 3.3 有人駕駛車輛的行為估計(jì)與預(yù)測(cè)31-33
• 3.4 仿真實(shí)驗(yàn)33-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第4章 多輛無(wú)人駕駛車輛之間的路口協(xié)作38-47
• 4.1 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)38-39
• 4.2 系統(tǒng)分層控制器39-43
• 4.2.1 車輛頂層控制器39
• 4.2.2 車輛底層控制器39-41
• 4.2.3 路口協(xié)作控制器41-43
• 4.3 仿真實(shí)驗(yàn)43-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 第5章 東風(fēng)猛士縱向控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)47-61
• 5.1 東風(fēng)猛士無(wú)人駕駛車輛簡(jiǎn)介47
• 5.2 制動(dòng)系統(tǒng)控制47-53
• 5.2.1 東風(fēng)猛士制動(dòng)系統(tǒng)原理47-48
• 5.2.2 電控液壓制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)48-52
• 5.2.3 制動(dòng)系統(tǒng)控制 ECU52-53
• 5.3 油門系統(tǒng)控制53-56
• 5.3.1 東風(fēng)猛士油門系統(tǒng)原理53-54
• 5.3.2 電控油門系統(tǒng)設(shè)計(jì)54-55
• 5.3.3 油門系統(tǒng)控制 ECU55-56
• 5.4 速度采集56-57
• 5.5 縱向系統(tǒng)綜合控制57-59
• 5.6 本章小結(jié)59-61
• 第6章 無(wú)信號(hào)燈多車路口協(xié)作實(shí)驗(yàn)61-72
• 6.1 基于慣導(dǎo)和 GPS 的組合定位方式61-62
• 6.2 基于 ZigBee 模塊的 V2V 通信62-64
• 6.3 多車路口協(xié)作實(shí)驗(yàn)及結(jié)果64-71
• 6.3.1 系統(tǒng)硬件平臺(tái)介紹64-65
• 6.3.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流及軟件65-68
• 6.3.3 實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景及其結(jié)果68-71
• 6.4 本章小結(jié)71-72
• 結(jié)論與展望72-75
• 研究成果總結(jié)72-73
• 本文創(chuàng)新點(diǎn)73
• 未來(lái)研究工作展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-81
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單81-82
• 致謝82

【參考文獻(xiàn)】

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

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  本文關(guān)鍵詞：無(wú)信號(hào)燈十字交叉口協(xié)作車輛控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：255234