基于類腦情感學(xué)習(xí)回路的橫-縱向綜合控制駕駛員模型
發(fā)布時(shí)間:2021-04-14 00:27
汽車主動(dòng)安全是解決由機(jī)動(dòng)車數(shù)量井噴式增長和駕駛員駕駛技術(shù)良莠不齊引發(fā)頻繁的交通事故、巨大人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失的有效途徑之一,然而汽車主動(dòng)安全性能評(píng)價(jià)需要考慮駕駛員操縱車輛的行為特性,在人-車-路閉環(huán)系統(tǒng)下進(jìn)行分析。為了應(yīng)對實(shí)車實(shí)驗(yàn)耗時(shí)且代價(jià)昂貴的弊端,在主動(dòng)安全系統(tǒng)開發(fā)的前期將在人-車-路閉環(huán)仿真平臺(tái)上進(jìn)行試驗(yàn),因此如何建立一個(gè)與真實(shí)的人類駕駛員行為特性具有良好一致性的駕駛員模型是研究的核心問題。本論文在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“電動(dòng)汽車智能輔助駕駛技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”的資助下,對人類駕駛員如何感知環(huán)境和車輛狀態(tài)信息,以及在此基礎(chǔ)上做出合理的決策及動(dòng)作;如何學(xué)習(xí)并掌握陌生車輛動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了研究。具體內(nèi)容如下。(1)建立車-路模型。建立橫向和縱向車輛動(dòng)力學(xué)模型;對離散的道路數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行擬合,建立雙移線和S形道路模型。所建立的車-路模型為后面建立的駕駛員模型閉環(huán)仿真驗(yàn)證做準(zhǔn)備。(2)基于大腦情感學(xué)習(xí)回路(BEL)計(jì)算模型建立駕駛員轉(zhuǎn)向行為模型。駕駛員轉(zhuǎn)向模型以兩點(diǎn)預(yù)瞄模型輸出的遠(yuǎn)、近視角信息驅(qū)動(dòng)BEL模型決策出理想的方向盤轉(zhuǎn)角。在雙移線工況下仿真驗(yàn)證了基于BEL的駕駛員轉(zhuǎn)向模型的有效性;保持駕駛員...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
012年-2018年全國汽車保有量走勢
圖 1.2 2012 年-2018 年全國駕駛員數(shù)量保有量和新手駕駛員數(shù)量迅速增加,隨之而來的是交通堵塞、事計(jì)局交通事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2017年全國共發(fā)生交通事故20304
駕駛員橫向控制模型按有無視覺預(yù)瞄環(huán)節(jié)可大體分為補(bǔ)償跟蹤模型、預(yù)瞄駕駛員模型。補(bǔ)償跟蹤駕駛員模型的大體結(jié)構(gòu)如圖1.3所示,模型沒有考慮人類駕駛員的視覺預(yù)瞄行為,駕駛員模型以當(dāng)前期望軌跡與車輛當(dāng)前所在軌跡的橫向偏差信息決策出理想的方向盤轉(zhuǎn)角。其中,最具代表性的補(bǔ)償跟蹤駕駛員模型是McRuler[24]提出的“交叉模型”(Crossover Model)。圖 1.3 補(bǔ)償跟隨控制模型框圖預(yù)瞄駕駛員模型考慮了人類駕駛員前視作用,相當(dāng)于提供了一個(gè)超前相位,可以彌補(bǔ)駕駛員因生理延遲和車輛動(dòng)力學(xué)響應(yīng)延遲導(dǎo)致高速時(shí)相位不足的缺陷,結(jié)構(gòu)如圖1.4 所示。圖 1.4 預(yù)瞄駕駛員模型預(yù)瞄跟隨理論模型通過消除根據(jù)車輛當(dāng)前狀態(tài)估計(jì)未來的位置與未來時(shí)刻車輛理想位置偏差信息控制車輛跟隨期望路徑。模型由預(yù)瞄環(huán)節(jié)、前向校正環(huán)節(jié)和反饋預(yù)測環(huán)節(jié)三個(gè)模塊組成,分別表示為 P ( s )、 F ( s )和 B ( s )。 f 為道路前方預(yù)瞄信息,ef 為一定預(yù)瞄時(shí)距處依據(jù)車輛位姿估計(jì)的未來時(shí)刻的位置信息
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]駕駛員轉(zhuǎn)向行為建模的研究進(jìn)展[J]. 馬愛靜,毛建國,沈峘,劉昊. 汽車工程學(xué)報(bào). 2013(06)
[2]基于預(yù)瞄最優(yōu)曲率模型的大曲率轉(zhuǎn)向控制方法[J]. 沈峘,凌銳,李舜酩. 中國機(jī)械工程. 2012(17)
[3]仿人小腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的駕駛員方向控制行為建模[J]. 高振海,段立飛. 汽車工程. 2012(04)
[4]基于大腦情感回路的人工情感智能模型[J]. 王上飛,王煦法. 模式識(shí)別與人工智能. 2007(02)
[5]預(yù)瞄優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)駕駛員模型[J]. 郭孔輝,潘峰,馬鳳軍. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2003(01)
[6]駕駛員最優(yōu)預(yù)瞄縱向加速度模型[J]. 高振海,管欣,李謙,郭孔輝. 汽車工程. 2002(05)
[7]基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的汽車閉環(huán)系統(tǒng)的研究[J]. 崔勝民,王斐,曹國輝. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2001(01)
[8]四輪轉(zhuǎn)向汽車自適應(yīng)模型跟蹤控制研究[J]. 屈求真,劉延柱,張建武. 汽車工程. 2000(02)
[9]駕駛員—汽車閉環(huán)系統(tǒng)操縱運(yùn)動(dòng)的預(yù)瞄最優(yōu)曲率模型[J]. 郭孔輝. 汽車工程. 1984(03)
博士論文
[1]基于隨機(jī)模型預(yù)測控制的駕駛員行為建模[D]. 曲婷.吉林大學(xué) 2015
[2]變推力軸線無人機(jī)飛行控制技術(shù)研究[D]. 黃國勇.南京航空航天大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于駕駛員在環(huán)仿真平臺(tái)的車輛路徑跟隨模型研究[D]. 陳煒.湖南大學(xué) 2014
[2]采用遠(yuǎn)近兩點(diǎn)預(yù)瞄的新型駕駛員轉(zhuǎn)向模型研究[D]. 張慧豫.南京航空航天大學(xué) 2012
本文編號(hào):3136296
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
012年-2018年全國汽車保有量走勢
圖 1.2 2012 年-2018 年全國駕駛員數(shù)量保有量和新手駕駛員數(shù)量迅速增加,隨之而來的是交通堵塞、事計(jì)局交通事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2017年全國共發(fā)生交通事故20304
駕駛員橫向控制模型按有無視覺預(yù)瞄環(huán)節(jié)可大體分為補(bǔ)償跟蹤模型、預(yù)瞄駕駛員模型。補(bǔ)償跟蹤駕駛員模型的大體結(jié)構(gòu)如圖1.3所示,模型沒有考慮人類駕駛員的視覺預(yù)瞄行為,駕駛員模型以當(dāng)前期望軌跡與車輛當(dāng)前所在軌跡的橫向偏差信息決策出理想的方向盤轉(zhuǎn)角。其中,最具代表性的補(bǔ)償跟蹤駕駛員模型是McRuler[24]提出的“交叉模型”(Crossover Model)。圖 1.3 補(bǔ)償跟隨控制模型框圖預(yù)瞄駕駛員模型考慮了人類駕駛員前視作用,相當(dāng)于提供了一個(gè)超前相位,可以彌補(bǔ)駕駛員因生理延遲和車輛動(dòng)力學(xué)響應(yīng)延遲導(dǎo)致高速時(shí)相位不足的缺陷,結(jié)構(gòu)如圖1.4 所示。圖 1.4 預(yù)瞄駕駛員模型預(yù)瞄跟隨理論模型通過消除根據(jù)車輛當(dāng)前狀態(tài)估計(jì)未來的位置與未來時(shí)刻車輛理想位置偏差信息控制車輛跟隨期望路徑。模型由預(yù)瞄環(huán)節(jié)、前向校正環(huán)節(jié)和反饋預(yù)測環(huán)節(jié)三個(gè)模塊組成,分別表示為 P ( s )、 F ( s )和 B ( s )。 f 為道路前方預(yù)瞄信息,ef 為一定預(yù)瞄時(shí)距處依據(jù)車輛位姿估計(jì)的未來時(shí)刻的位置信息
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]駕駛員轉(zhuǎn)向行為建模的研究進(jìn)展[J]. 馬愛靜,毛建國,沈峘,劉昊. 汽車工程學(xué)報(bào). 2013(06)
[2]基于預(yù)瞄最優(yōu)曲率模型的大曲率轉(zhuǎn)向控制方法[J]. 沈峘,凌銳,李舜酩. 中國機(jī)械工程. 2012(17)
[3]仿人小腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的駕駛員方向控制行為建模[J]. 高振海,段立飛. 汽車工程. 2012(04)
[4]基于大腦情感回路的人工情感智能模型[J]. 王上飛,王煦法. 模式識(shí)別與人工智能. 2007(02)
[5]預(yù)瞄優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)駕駛員模型[J]. 郭孔輝,潘峰,馬鳳軍. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2003(01)
[6]駕駛員最優(yōu)預(yù)瞄縱向加速度模型[J]. 高振海,管欣,李謙,郭孔輝. 汽車工程. 2002(05)
[7]基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的汽車閉環(huán)系統(tǒng)的研究[J]. 崔勝民,王斐,曹國輝. 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2001(01)
[8]四輪轉(zhuǎn)向汽車自適應(yīng)模型跟蹤控制研究[J]. 屈求真,劉延柱,張建武. 汽車工程. 2000(02)
[9]駕駛員—汽車閉環(huán)系統(tǒng)操縱運(yùn)動(dòng)的預(yù)瞄最優(yōu)曲率模型[J]. 郭孔輝. 汽車工程. 1984(03)
博士論文
[1]基于隨機(jī)模型預(yù)測控制的駕駛員行為建模[D]. 曲婷.吉林大學(xué) 2015
[2]變推力軸線無人機(jī)飛行控制技術(shù)研究[D]. 黃國勇.南京航空航天大學(xué) 2009
碩士論文
[1]基于駕駛員在環(huán)仿真平臺(tái)的車輛路徑跟隨模型研究[D]. 陳煒.湖南大學(xué) 2014
[2]采用遠(yuǎn)近兩點(diǎn)預(yù)瞄的新型駕駛員轉(zhuǎn)向模型研究[D]. 張慧豫.南京航空航天大學(xué) 2012
本文編號(hào):3136296
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