考慮道路條件的自適應(yīng)巡航控制算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-28 08:55
隨著計(jì)算機(jī)、電子、通信和汽車電控等相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展和進(jìn)步,智能汽車和自動(dòng)駕駛技術(shù)逐漸成為了汽車工業(yè)發(fā)展的新方向。作為汽車工業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)之一,先進(jìn)駕駛員輔助系統(tǒng)(Advanced Driver Assistance System,簡(jiǎn)稱:ADAS)具有巨大的應(yīng)用前景和研究?jī)r(jià)值。作為重要的ADAS系統(tǒng)之一,自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)(Adaptive Cruise Control System,簡(jiǎn)稱:ACC)旨在實(shí)現(xiàn)車輛的縱向控制,降低駕駛員在行駛過程中的勞動(dòng)強(qiáng)度,提升車輛的安全性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性。我國(guó)的道路交通環(huán)境復(fù)雜,其中,城市道路交通流量較大,行駛車速較低,且存在擁堵的風(fēng)險(xiǎn)。此外,受地理環(huán)境的限制,坡道和彎道等道路形態(tài)在我國(guó)公路網(wǎng)中占有較大的比重。然而,傳統(tǒng)的ACC僅適用于高速公路等較為簡(jiǎn)單的工況,難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的交通環(huán)境和道路工況。在城市道路環(huán)境中,復(fù)雜多變的交通環(huán)境造成了車輛頻繁的起步與停止。在坡道條件下,道路的起伏引起車輛燃油消耗水平迅速上升,使其經(jīng)濟(jì)性明顯降低。然而,傳統(tǒng)的定速巡航控制策略不能有效地利用地形來降低車輛的燃油消耗水平。在彎道環(huán)境下,雷達(dá)目標(biāo)短暫丟失會(huì)引起車輛產(chǎn)生不合理...
【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)】:120 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景與意義
1.2 車輛自適應(yīng)巡航控制理論概述
1.2.1 環(huán)境感知模塊
1.2.2 規(guī)劃決策模塊
1.2.3 執(zhí)行控制模塊
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
1.3.1 城市道路條件下的自適應(yīng)巡航控制策略
1.3.2 坡道條件下的經(jīng)濟(jì)性巡航控制策略
1.3.3 彎道條件下的自適應(yīng)巡航控制策略
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 具有多工況適應(yīng)性的自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)構(gòu)建
2.1 系統(tǒng)的功能需求及研究目標(biāo)
2.2 具有多工況適應(yīng)性的自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)架構(gòu)
2.2.1 規(guī)劃決策層設(shè)計(jì)
2.2.2 執(zhí)行器控制層設(shè)計(jì)
2.3 本章小結(jié)
第3章 坡道條件下的經(jīng)濟(jì)性巡航控制策略研究
3.1 基于高精度地圖的經(jīng)濟(jì)性駕駛控制策略
3.2 基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃理論的經(jīng)濟(jì)車速規(guī)劃方法
3.2.1 基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃理論的經(jīng)濟(jì)車速規(guī)劃
3.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗模型
3.3 經(jīng)濟(jì)車速規(guī)劃問題的構(gòu)建
3.3.1 系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換方程
3.3.2 系統(tǒng)的約束及擾動(dòng)
3.3.3 系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)
3.4 動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法的求解
3.4.1 代價(jià)矩陣的建立
3.4.2 基于狄克斯特拉算法的路徑尋優(yōu)
3.4.3 抽象網(wǎng)絡(luò)模型的建立及最優(yōu)車速的獲取
3.5 本章小結(jié)
第4章 彎道條件下的自適應(yīng)巡航控制策略優(yōu)化
4.1 基于精準(zhǔn)定位的ACC彎道控制策略優(yōu)化
4.1.1 基于車輛相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的彎道子工況劃分
4.1.2 彎道距離補(bǔ)償算法
4.1.3 彎道條件下雷達(dá)探測(cè)的失效補(bǔ)償機(jī)制
4.2 基于最小二乘法原理的彎道半徑預(yù)測(cè)
4.2.1 目標(biāo)車輛的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
4.2.2 待擬合數(shù)據(jù)的更新規(guī)則
4.2.3 基于最小二乘法原理的車輛軌跡擬合
4.3 基于主車主動(dòng)轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)辨識(shí)的彎道半徑估計(jì)
4.3.1 主車主動(dòng)轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)辨識(shí)
4.3.2 基于方向盤轉(zhuǎn)角的彎道半徑估計(jì)
4.4 基于彎道半徑預(yù)測(cè)的側(cè)向安全控制策略
4.5 本章小結(jié)
第5章 試驗(yàn)驗(yàn)證與結(jié)果分析
5.1 基于dSPACE/ASM?平臺(tái)的虛擬仿真測(cè)試
5.1.1 工況選擇策略及典型直道工況的離線仿真驗(yàn)證
5.1.2 坡道條件下的經(jīng)濟(jì)性巡航控制策略仿真驗(yàn)證
5.1.3 彎道半徑預(yù)測(cè)算法及側(cè)向安全控制策略仿真驗(yàn)證
5.2 基于智能車試驗(yàn)平臺(tái)的測(cè)試與分析
5.2.1 智能車試驗(yàn)平臺(tái)介紹
5.2.2 直道及坡道條件下典型ACC工況測(cè)試
5.2.3 彎道條件下典型ACC工況測(cè)試
5.3 本章小結(jié)
第6章 全文總結(jié)與展望
6.1 本文研究?jī)?nèi)容總結(jié)
6.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及在讀期間所取得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于ACC系統(tǒng)的目標(biāo)車輛換道與出入彎道狀態(tài)辨識(shí)算法[J]. 王暢,山巖,趙佳,郭應(yīng)時(shí),朱永振. 汽車工程. 2017(08)
[2]大數(shù)據(jù)方法對(duì)于緩解城市交通擁堵的作用的理論分析[J]. 趙鵬軍,李鎧. 現(xiàn)代城市研究. 2014(10)
[3]基于道路坡度實(shí)時(shí)信息的經(jīng)濟(jì)車速優(yōu)化方法[J]. 王建強(qiáng),俞倩雯,李升波,段寧,李克強(qiáng). 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2014(03)
[4]信息融合理論的基本方法與進(jìn)展(Ⅱ)[J]. 潘泉,王增福,梁彥,楊峰,劉準(zhǔn)釓. 控制理論與應(yīng)用. 2012(10)
[5]基于風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)預(yù)估的彎道防側(cè)滑超速預(yù)警系統(tǒng)[J]. 張德兆,王建強(qiáng),李升波,李克強(qiáng). 公路交通科技. 2009(S1)
[6]車輛彎道變速行駛時(shí)的縱橫向耦合控制研究[J]. 李以農(nóng),盧少波,鄭玲,楊柳. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2007(23)
[7]起-停車輛巡航技術(shù)的發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù)[J]. 施紹有,高峰,王江鋒. 汽車工程. 2006(09)
[8]用于自適應(yīng)巡航控制的汽車縱向動(dòng)力學(xué)模型的建立[J]. 詹軍. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2006(02)
[9]基于ACC的制動(dòng)系統(tǒng)模型研究[J]. 詹軍. 中國(guó)機(jī)械工程. 2005(05)
[10]基于最優(yōu)預(yù)瞄加速度決策的汽車自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)[J]. 管欣,王景武,高振海. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2004(02)
博士論文
[1]多系統(tǒng)耦合電動(dòng)汽車能量動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)理與集成控制研究[D]. 趙陽.吉林大學(xué) 2017
[2]基于約束優(yōu)化的汽車集成控制研究[D]. 王御.吉林大學(xué) 2016
[3]基于彎道行駛的車輛自適應(yīng)巡航控制[D]. 張德兆.清華大學(xué) 2011
碩士論文
[1]考慮駕駛員駕駛習(xí)性的汽車縱向智能輔助駕駛系統(tǒng)研究[D]. 蘇琛.吉林大學(xué) 2018
[2]輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車自適應(yīng)巡航控制算法的研究[D]. 成旺龍.吉林大學(xué) 2016
[3]自動(dòng)變速汽車坡道行駛的燃油經(jīng)濟(jì)性研究[D]. 周敏.北京理工大學(xué) 2016
[4]道路坡度及車輛質(zhì)量自適應(yīng)的自主駕駛車輛縱向速度控制研究[D]. 劉柏楠.吉林大學(xué) 2015
[5]基于軌跡分析的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)目標(biāo)識(shí)別方法研究[D]. 耿石峰.吉林大學(xué) 2015
[6]基于車聯(lián)網(wǎng)的汽車行駛經(jīng)濟(jì)車速控制方法[D]. 俞倩雯.清華大學(xué) 2014
本文編號(hào):3207956
【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)】:120 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景與意義
1.2 車輛自適應(yīng)巡航控制理論概述
1.2.1 環(huán)境感知模塊
1.2.2 規(guī)劃決策模塊
1.2.3 執(zhí)行控制模塊
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
1.3.1 城市道路條件下的自適應(yīng)巡航控制策略
1.3.2 坡道條件下的經(jīng)濟(jì)性巡航控制策略
1.3.3 彎道條件下的自適應(yīng)巡航控制策略
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 具有多工況適應(yīng)性的自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)構(gòu)建
2.1 系統(tǒng)的功能需求及研究目標(biāo)
2.2 具有多工況適應(yīng)性的自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)架構(gòu)
2.2.1 規(guī)劃決策層設(shè)計(jì)
2.2.2 執(zhí)行器控制層設(shè)計(jì)
2.3 本章小結(jié)
第3章 坡道條件下的經(jīng)濟(jì)性巡航控制策略研究
3.1 基于高精度地圖的經(jīng)濟(jì)性駕駛控制策略
3.2 基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃理論的經(jīng)濟(jì)車速規(guī)劃方法
3.2.1 基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃理論的經(jīng)濟(jì)車速規(guī)劃
3.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗模型
3.3 經(jīng)濟(jì)車速規(guī)劃問題的構(gòu)建
3.3.1 系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換方程
3.3.2 系統(tǒng)的約束及擾動(dòng)
3.3.3 系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)
3.4 動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法的求解
3.4.1 代價(jià)矩陣的建立
3.4.2 基于狄克斯特拉算法的路徑尋優(yōu)
3.4.3 抽象網(wǎng)絡(luò)模型的建立及最優(yōu)車速的獲取
3.5 本章小結(jié)
第4章 彎道條件下的自適應(yīng)巡航控制策略優(yōu)化
4.1 基于精準(zhǔn)定位的ACC彎道控制策略優(yōu)化
4.1.1 基于車輛相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的彎道子工況劃分
4.1.2 彎道距離補(bǔ)償算法
4.1.3 彎道條件下雷達(dá)探測(cè)的失效補(bǔ)償機(jī)制
4.2 基于最小二乘法原理的彎道半徑預(yù)測(cè)
4.2.1 目標(biāo)車輛的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
4.2.2 待擬合數(shù)據(jù)的更新規(guī)則
4.2.3 基于最小二乘法原理的車輛軌跡擬合
4.3 基于主車主動(dòng)轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)辨識(shí)的彎道半徑估計(jì)
4.3.1 主車主動(dòng)轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)狀態(tài)辨識(shí)
4.3.2 基于方向盤轉(zhuǎn)角的彎道半徑估計(jì)
4.4 基于彎道半徑預(yù)測(cè)的側(cè)向安全控制策略
4.5 本章小結(jié)
第5章 試驗(yàn)驗(yàn)證與結(jié)果分析
5.1 基于dSPACE/ASM?平臺(tái)的虛擬仿真測(cè)試
5.1.1 工況選擇策略及典型直道工況的離線仿真驗(yàn)證
5.1.2 坡道條件下的經(jīng)濟(jì)性巡航控制策略仿真驗(yàn)證
5.1.3 彎道半徑預(yù)測(cè)算法及側(cè)向安全控制策略仿真驗(yàn)證
5.2 基于智能車試驗(yàn)平臺(tái)的測(cè)試與分析
5.2.1 智能車試驗(yàn)平臺(tái)介紹
5.2.2 直道及坡道條件下典型ACC工況測(cè)試
5.2.3 彎道條件下典型ACC工況測(cè)試
5.3 本章小結(jié)
第6章 全文總結(jié)與展望
6.1 本文研究?jī)?nèi)容總結(jié)
6.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及在讀期間所取得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于ACC系統(tǒng)的目標(biāo)車輛換道與出入彎道狀態(tài)辨識(shí)算法[J]. 王暢,山巖,趙佳,郭應(yīng)時(shí),朱永振. 汽車工程. 2017(08)
[2]大數(shù)據(jù)方法對(duì)于緩解城市交通擁堵的作用的理論分析[J]. 趙鵬軍,李鎧. 現(xiàn)代城市研究. 2014(10)
[3]基于道路坡度實(shí)時(shí)信息的經(jīng)濟(jì)車速優(yōu)化方法[J]. 王建強(qiáng),俞倩雯,李升波,段寧,李克強(qiáng). 汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2014(03)
[4]信息融合理論的基本方法與進(jìn)展(Ⅱ)[J]. 潘泉,王增福,梁彥,楊峰,劉準(zhǔn)釓. 控制理論與應(yīng)用. 2012(10)
[5]基于風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)預(yù)估的彎道防側(cè)滑超速預(yù)警系統(tǒng)[J]. 張德兆,王建強(qiáng),李升波,李克強(qiáng). 公路交通科技. 2009(S1)
[6]車輛彎道變速行駛時(shí)的縱橫向耦合控制研究[J]. 李以農(nóng),盧少波,鄭玲,楊柳. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2007(23)
[7]起-停車輛巡航技術(shù)的發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù)[J]. 施紹有,高峰,王江鋒. 汽車工程. 2006(09)
[8]用于自適應(yīng)巡航控制的汽車縱向動(dòng)力學(xué)模型的建立[J]. 詹軍. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2006(02)
[9]基于ACC的制動(dòng)系統(tǒng)模型研究[J]. 詹軍. 中國(guó)機(jī)械工程. 2005(05)
[10]基于最優(yōu)預(yù)瞄加速度決策的汽車自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)[J]. 管欣,王景武,高振海. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2004(02)
博士論文
[1]多系統(tǒng)耦合電動(dòng)汽車能量動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)理與集成控制研究[D]. 趙陽.吉林大學(xué) 2017
[2]基于約束優(yōu)化的汽車集成控制研究[D]. 王御.吉林大學(xué) 2016
[3]基于彎道行駛的車輛自適應(yīng)巡航控制[D]. 張德兆.清華大學(xué) 2011
碩士論文
[1]考慮駕駛員駕駛習(xí)性的汽車縱向智能輔助駕駛系統(tǒng)研究[D]. 蘇琛.吉林大學(xué) 2018
[2]輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車自適應(yīng)巡航控制算法的研究[D]. 成旺龍.吉林大學(xué) 2016
[3]自動(dòng)變速汽車坡道行駛的燃油經(jīng)濟(jì)性研究[D]. 周敏.北京理工大學(xué) 2016
[4]道路坡度及車輛質(zhì)量自適應(yīng)的自主駕駛車輛縱向速度控制研究[D]. 劉柏楠.吉林大學(xué) 2015
[5]基于軌跡分析的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)目標(biāo)識(shí)別方法研究[D]. 耿石峰.吉林大學(xué) 2015
[6]基于車聯(lián)網(wǎng)的汽車行駛經(jīng)濟(jì)車速控制方法[D]. 俞倩雯.清華大學(xué) 2014
本文編號(hào):3207956
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/qiche/3207956.html
最近更新
教材專著