基于駕駛員狀態(tài)監(jiān)督和可拓決策的車道偏離輔助系統(tǒng)
發(fā)布時(shí)間:2021-04-22 02:36
隨著汽車保有量逐年擴(kuò)大,車道偏離導(dǎo)致的交通事故數(shù)量和占比連年增高,對(duì)車道偏離輔助系統(tǒng)的研究也受到越來越多的關(guān)注。本文對(duì)車道偏離輔助系統(tǒng)的決策方法和橫向控制方法進(jìn)行了研究。首先建立了整車七自由度模型和線性二自由度參考模型,根據(jù)車道偏離輔助系統(tǒng)的特點(diǎn)建立了車輛-道路模型和駕駛員模型以及線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型,為設(shè)計(jì)和驗(yàn)證本文控制方法做了鋪墊。之后對(duì)車道偏離輔助系統(tǒng)的決策方法進(jìn)行了研究。先提出了基于可拓的車道偏離決策,以跨道時(shí)間(TLC)和車輛至車道中心線距離(DLC)為特征量建立可拓集合,設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)跨道時(shí)間閾值將其劃分為代表無車道偏離風(fēng)險(xiǎn)的經(jīng)典域、有車道偏離風(fēng)險(xiǎn)的可拓域和即將發(fā)生車道偏離危險(xiǎn)的非域,計(jì)算關(guān)聯(lián)函數(shù)進(jìn)行模式劃分,經(jīng)典域內(nèi)采用自由駕駛模式,可拓域內(nèi)采用輔助駕駛模式,非域內(nèi)采用主動(dòng)轉(zhuǎn)向模式。然后考慮到駕駛員狀態(tài)對(duì)車道偏離有直接影響,設(shè)計(jì)了基于高斯混合隱馬爾可夫模型(GM-HMM)的駕駛員狀態(tài)監(jiān)督控制器,將駕駛員狀態(tài)分為正常駕駛、誤操作和無操作三種狀態(tài),在駕駛模擬試驗(yàn)臺(tái)上采集樣本,搭建GM-HMM進(jìn)行訓(xùn)練和識(shí)別分析。最后設(shè)計(jì)了基于駕駛員狀態(tài)監(jiān)督和可拓的駕駛模式?jīng)Q策,進(jìn)行車道偏離輔助系統(tǒng)駕駛模...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及研究意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 車道偏離輔助系統(tǒng)概述
1.3 車道偏離輔助系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 車道偏離輔助系統(tǒng)國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 車道偏離輔助系統(tǒng)國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 課題來源及本文研究內(nèi)容
第二章 整車及車道偏離輔助系統(tǒng)建模
2.1 整車模型搭建
2.1.1 七自由度車輛模型
2.1.2 線性二自由度車輛參考模型
2.2 車道偏離輔助系統(tǒng)建模
2.2.1 車輛-道路模型
2.2.2 駕駛員模型
2.2.3 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型
2.3 本章小結(jié)
第三章 車道偏離輔助系統(tǒng)駕駛模式?jīng)Q策
3.1 車道偏離可拓決策
3.1.1 車道偏離可拓決策控制結(jié)構(gòu)
3.1.2 可拓決策控制器設(shè)計(jì)
3.2 駕駛員狀態(tài)監(jiān)督控制器設(shè)計(jì)
3.2.1 樣本采集與特征參數(shù)提取
3.2.2 高斯混合隱馬爾科夫建模及分析
3.2.3 駕駛員狀態(tài)監(jiān)督驗(yàn)證
3.3 基于駕駛員狀態(tài)監(jiān)督和可拓的駕駛模式?jīng)Q策
3.4 本章小結(jié)
第四章 車道偏離輔助系統(tǒng)駕駛模式控制器
4.1 主動(dòng)轉(zhuǎn)向模式控制器設(shè)計(jì)
4.1.1 傳統(tǒng)道路勢場法介紹
4.1.2 基于跨道時(shí)間勢場法的轉(zhuǎn)角控制器設(shè)計(jì)
4.1.3 跨道時(shí)間勢場法與道路勢場法比較
4.2 輔助駕駛模式控制器設(shè)計(jì)
4.3 本章小結(jié)
第五章 車道偏離輔助系統(tǒng)仿真及試驗(yàn)分析
5.1 仿真分析
5.1.1 直線道路工況仿真分析
5.1.2 彎曲道路工況仿真分析
5.2 硬件在環(huán)試驗(yàn)分析
5.3 實(shí)車試驗(yàn)
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于道路勢場的車道偏離自動(dòng)校正自適應(yīng)控制[J]. 汪明磊,陳無畏,王家恩. 中國機(jī)械工程. 2013(24)
[2]高速車輛車道偏離輔助控制研究[J]. 黃智,吳乙萬,劉劍,胡生遠(yuǎn). 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(22)
[3]基于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的車道保持系統(tǒng)[J]. 張海林,羅禹貢,江青云,李克強(qiáng). 汽車工程. 2013(06)
[4]概念設(shè)計(jì)階段薄壁直梁的耐撞性優(yōu)化[J]. 常偉波,張維剛,謝倫杰,崔杰. 汽車工程. 2013(02)
[5]可拓決策方法綜述[J]. 高潔,戴建新,王雪紅. 系統(tǒng)工程理論方法應(yīng)用. 2004(03)
[6]可拓決策方法應(yīng)用研究[J]. 張毅,余梁蜀,馬斌,孟文杰. 陜西工學(xué)院學(xué)報(bào). 2002(02)
[7]汽車駕駛員反應(yīng)特性與交通事故關(guān)系的分析研究[J]. 李百川,殷國祥,蘇如玉. 人類工效學(xué). 1995(02)
博士論文
[1]面向駕駛員疲勞車道偏離識(shí)別方法研究[D]. LE DINH DAT.吉林大學(xué) 2017
[2]自適應(yīng)駕駛員特性的車道保持輔助控制[D]. 丁潔云.清華大學(xué) 2015
[3]人機(jī)協(xié)同下的車道偏離輔助駕駛關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 吳乙萬.湖南大學(xué) 2013
[4]駕駛疲勞生成機(jī)理研究[D]. 謝曉莉.北京工業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車道偏離輔助系統(tǒng)的研究[D]. 黃楊成.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于機(jī)器視覺和混雜系統(tǒng)理論的車道偏離輔助控制研究[D]. 蔣玉亭.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于駕駛意圖識(shí)別的純電動(dòng)汽車模糊控制策略研究[D]. 祁華憲.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[4]線控轉(zhuǎn)向路感模擬及傳動(dòng)比特性研究[D]. 從光好.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[5]基于差動(dòng)制動(dòng)的車道偏離輔助伺服控制研究[D]. 劉劍.湖南大學(xué) 2014
本文編號(hào):3152986
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及研究意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 車道偏離輔助系統(tǒng)概述
1.3 車道偏離輔助系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 車道偏離輔助系統(tǒng)國外研究現(xiàn)狀
1.3.2 車道偏離輔助系統(tǒng)國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.4 課題來源及本文研究內(nèi)容
第二章 整車及車道偏離輔助系統(tǒng)建模
2.1 整車模型搭建
2.1.1 七自由度車輛模型
2.1.2 線性二自由度車輛參考模型
2.2 車道偏離輔助系統(tǒng)建模
2.2.1 車輛-道路模型
2.2.2 駕駛員模型
2.2.3 線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型
2.3 本章小結(jié)
第三章 車道偏離輔助系統(tǒng)駕駛模式?jīng)Q策
3.1 車道偏離可拓決策
3.1.1 車道偏離可拓決策控制結(jié)構(gòu)
3.1.2 可拓決策控制器設(shè)計(jì)
3.2 駕駛員狀態(tài)監(jiān)督控制器設(shè)計(jì)
3.2.1 樣本采集與特征參數(shù)提取
3.2.2 高斯混合隱馬爾科夫建模及分析
3.2.3 駕駛員狀態(tài)監(jiān)督驗(yàn)證
3.3 基于駕駛員狀態(tài)監(jiān)督和可拓的駕駛模式?jīng)Q策
3.4 本章小結(jié)
第四章 車道偏離輔助系統(tǒng)駕駛模式控制器
4.1 主動(dòng)轉(zhuǎn)向模式控制器設(shè)計(jì)
4.1.1 傳統(tǒng)道路勢場法介紹
4.1.2 基于跨道時(shí)間勢場法的轉(zhuǎn)角控制器設(shè)計(jì)
4.1.3 跨道時(shí)間勢場法與道路勢場法比較
4.2 輔助駕駛模式控制器設(shè)計(jì)
4.3 本章小結(jié)
第五章 車道偏離輔助系統(tǒng)仿真及試驗(yàn)分析
5.1 仿真分析
5.1.1 直線道路工況仿真分析
5.1.2 彎曲道路工況仿真分析
5.2 硬件在環(huán)試驗(yàn)分析
5.3 實(shí)車試驗(yàn)
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于道路勢場的車道偏離自動(dòng)校正自適應(yīng)控制[J]. 汪明磊,陳無畏,王家恩. 中國機(jī)械工程. 2013(24)
[2]高速車輛車道偏離輔助控制研究[J]. 黃智,吳乙萬,劉劍,胡生遠(yuǎn). 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(22)
[3]基于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向的車道保持系統(tǒng)[J]. 張海林,羅禹貢,江青云,李克強(qiáng). 汽車工程. 2013(06)
[4]概念設(shè)計(jì)階段薄壁直梁的耐撞性優(yōu)化[J]. 常偉波,張維剛,謝倫杰,崔杰. 汽車工程. 2013(02)
[5]可拓決策方法綜述[J]. 高潔,戴建新,王雪紅. 系統(tǒng)工程理論方法應(yīng)用. 2004(03)
[6]可拓決策方法應(yīng)用研究[J]. 張毅,余梁蜀,馬斌,孟文杰. 陜西工學(xué)院學(xué)報(bào). 2002(02)
[7]汽車駕駛員反應(yīng)特性與交通事故關(guān)系的分析研究[J]. 李百川,殷國祥,蘇如玉. 人類工效學(xué). 1995(02)
博士論文
[1]面向駕駛員疲勞車道偏離識(shí)別方法研究[D]. LE DINH DAT.吉林大學(xué) 2017
[2]自適應(yīng)駕駛員特性的車道保持輔助控制[D]. 丁潔云.清華大學(xué) 2015
[3]人機(jī)協(xié)同下的車道偏離輔助駕駛關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 吳乙萬.湖南大學(xué) 2013
[4]駕駛疲勞生成機(jī)理研究[D]. 謝曉莉.北京工業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車道偏離輔助系統(tǒng)的研究[D]. 黃楊成.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于機(jī)器視覺和混雜系統(tǒng)理論的車道偏離輔助控制研究[D]. 蔣玉亭.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于駕駛意圖識(shí)別的純電動(dòng)汽車模糊控制策略研究[D]. 祁華憲.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[4]線控轉(zhuǎn)向路感模擬及傳動(dòng)比特性研究[D]. 從光好.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[5]基于差動(dòng)制動(dòng)的車道偏離輔助伺服控制研究[D]. 劉劍.湖南大學(xué) 2014
本文編號(hào):3152986
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/qiche/3152986.html
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