隨著車輛工程技術(shù)和信息科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,智能網(wǎng)聯(lián)汽車成為汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展突破口,基于車聯(lián)網(wǎng)的先進(jìn)駕駛技術(shù)將徹底的改變?nèi)祟惖钠囻{駛方式。通過分析智能網(wǎng)聯(lián)汽車的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì),基于傳統(tǒng)換道理論的研究,本文研究了智能網(wǎng)聯(lián)汽車自主換道控制過程,建立完整的換道控制模型,主要包括智能網(wǎng)聯(lián)汽車自主換道決策模型、換道軌跡規(guī)劃模型和自主換道軌跡追蹤控制模型。根據(jù)現(xiàn)有的研究成果,本文總結(jié)了智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)構(gòu)成和信息交互特點(diǎn),在此基礎(chǔ)上研究了自主換道所需要的數(shù)據(jù)信息和信息獲取途徑,建立了智能網(wǎng)聯(lián)汽車自主換道場(chǎng)景�；谧钚“踩嚯x設(shè)計(jì)了自主換道決策模型,所設(shè)計(jì)的決策模型分為換道需求的產(chǎn)生、換道安全性判斷和換道收益判斷三部分,即考慮目標(biāo)車輛自身的駕駛需求和行駛安全性,同時(shí)也考慮目標(biāo)車輛換道對(duì)其他車輛的影響,保證整個(gè)交通流的行駛效率。分析對(duì)比常用換道軌跡規(guī)劃方法,根據(jù)不同的換道場(chǎng)景,在目標(biāo)車道上無車和目標(biāo)車道上有車時(shí)分別選取梯形加速度換道軌跡和五次多形式換道軌跡。根據(jù)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了換道軌跡規(guī)劃規(guī)則,并以實(shí)例分析,建立了換道軌跡函數(shù)。針對(duì)換道過程中遇到特殊場(chǎng)景的情況進(jìn)行了決策流程分析,針對(duì)目標(biāo)車道上前... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

輪胎模型的縱向動(dòng)力學(xué)仿真模型

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-49-圖4-8滑�？刂芐IMULINK主程序輸入模塊主要輸入理想換道軌跡函數(shù)，該程序采用第三章目標(biāo)車道上有車時(shí)所規(guī)劃的五次多項(xiàng)式換道軌跡函數(shù)，該模塊輸出為理想的橫縱向運(yùn)動(dòng)軌跡。位置控制模塊為位置控制律的控制算法，此處系數(shù)k1和k2取0.6，該模塊輸入信號(hào)理想的橫縱向運(yùn)動(dòng)軌跡和實(shí)際的橫縱向速度，輸出信號(hào)為車速和航向角。在姿態(tài)控制律設(shè)計(jì)中，需要對(duì)航向角θ進(jìn)行求導(dǎo)，由于復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)過程過于復(fù)雜，本文以線性二階微分器實(shí)現(xiàn)對(duì)航向角θ的求導(dǎo)，如式（4-38）所示。微分仿真程序模塊是對(duì)線性二階微分器仿真設(shè)置，該模塊的輸入信號(hào)為航向角，輸出信號(hào)為航向角的一階導(dǎo)數(shù)。12221222(())xxxRxntRxyx墪（4-38）其中n(t)為輸入信號(hào)，1x為對(duì)輸入信號(hào)的跟蹤，2x為輸入信號(hào)導(dǎo)數(shù)的估計(jì)值，在此次仿真中，1x、2x的初始值均設(shè)置為0，系數(shù)R取100。010203040506070809001234橫向位移/m縱向位移/m理想軌跡軌跡追蹤圖4-9理想軌跡追蹤姿態(tài)控制模塊主要是對(duì)姿態(tài)控制率的仿真分析，系數(shù)k3=6，30.35，以飽和函數(shù)替代切換函數(shù)，邊界層厚度取0.1。該模塊的輸入信號(hào)為航向角、航向角的

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-52-第5章智能網(wǎng)聯(lián)汽車自主換道仿真分析本章在前文研究的基礎(chǔ)上，應(yīng)用MATLAB和CARSIM軟件，對(duì)前文建立的換道軌跡規(guī)劃模型、控制模型進(jìn)行仿真，并對(duì)仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，驗(yàn)證所設(shè)計(jì)模型的正確性和有效性。5.1CARSIM車輛模型建立CARSIM是一款專門研究車輛動(dòng)力學(xué)的仿真軟件，軟件自帶豐富的車輛模型庫，用戶只需修改特定的車輛參數(shù)即可建立滿足用戶需求的車輛模型，大大簡化了車輛模型建立的復(fù)雜程度，提高仿真分析的效率。CARSIM不僅自帶了預(yù)測(cè)模型控制器，可進(jìn)行智能車輛的相關(guān)研究分析，還提供了上百個(gè)輸入變量和輸出變量，可以通過與其他軟件如MATLAB、ADAMS等進(jìn)行聯(lián)合仿真，完成車輛操縱穩(wěn)定性、動(dòng)力性、制動(dòng)性等性能的分析，驗(yàn)證所設(shè)計(jì)控制規(guī)律正確性和有效性。具有使用簡單、運(yùn)算迅速、仿真精確、軟件擴(kuò)展性好等特點(diǎn)，因此被廣泛用于車輛控制系統(tǒng)的開發(fā)。CARSIM的主界面由前處理部分、數(shù)據(jù)處理部分、后處理三部分組成，其中前處理部分主要功能為模型參數(shù)設(shè)置和測(cè)試條件設(shè)置，建立車輛模型和道路模型，設(shè)置仿真條件；數(shù)據(jù)處理部分主要功能為設(shè)置仿真參數(shù)和仿真步長、時(shí)間，啟動(dòng)計(jì)算，此外數(shù)據(jù)處理部分還是與其他軟件聯(lián)合仿真的接口；后處理部分主要功能為顯示3D動(dòng)畫、繪制計(jì)算曲線和導(dǎo)出計(jì)算數(shù)據(jù)。圖5-1CARSIM主界面

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]高速公路車輛自主性換道行為建模研究[D]. 聶建強(qiáng).東南大學(xué) 2017
[2]基于視覺和雷達(dá)的智能車輛自主換道決策機(jī)制與控制研究[D]. 朱愿.中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院 2014
[3]面向高速公路行車安全預(yù)警的車道偏離及換道模型研究[D]. 羅強(qiáng).華南理工大學(xué) 2014

碩士論文
[1]智能網(wǎng)聯(lián)汽車高速公路自主性換道決策模型研究[D]. 丁婉婷.東南大學(xué) 2017
[2]多車輛協(xié)同換道與合并控制[D]. 蔡賓賓.大連理工大學(xué) 2017
[3]智能車輛自主換道方法的研究[D]. 王政.吉林大學(xué) 2016
[4]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



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