基于車聯(lián)網(wǎng)信息的智能車換道方法研究
發(fā)布時(shí)間:2023-02-07 15:59
近年來,汽車漸漸成為人們?nèi)粘I钪惺褂米顬轭l繁的交通工具,保有量增長率持久偏高,雖然國家不斷斥巨資來修建道路但仍不能改善錯(cuò)綜復(fù)雜的交通狀況,交通堵塞和交通事故越來越成為人們出行所擔(dān)憂的主要問題。隨著技術(shù)的發(fā)展,自動(dòng)駕駛技術(shù)逐漸成為未來汽車發(fā)展的方向。而其中自動(dòng)換道技術(shù)是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛最為關(guān)鍵和最具挑戰(zhàn)的問題之一。然而目前對(duì)自動(dòng)換道方法的研究因只靠自身傳感器來獲取外界信息,不能得到周圍車輛運(yùn)動(dòng)信息而局限于靜態(tài)路徑規(guī)劃,其假設(shè)的換道車輛周圍狀態(tài)在整個(gè)換道過程中都是靜止不變的,而實(shí)際道路條件多為復(fù)雜、易變的路況,換道車輛需要及時(shí)調(diào)整其速度和位置來確保安全,因此本文提出一種基于車聯(lián)網(wǎng)信息的自動(dòng)換道方法研究。智能汽車通過車聯(lián)網(wǎng)和傳感器來感知行駛環(huán)境,傳感器包括毫米波雷達(dá)、GPS、攝像頭和激光雷達(dá)等來獲取車輛周圍環(huán)境信息,這些原始數(shù)據(jù)在“傳感器數(shù)據(jù)融合模塊”進(jìn)行融合,同時(shí)車聯(lián)網(wǎng)收發(fā)單元接收車聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)信息得到動(dòng)靜態(tài)障礙物信息。車聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)用于根據(jù)車輛周圍的環(huán)境變化信息來重新規(guī)劃路徑,系統(tǒng)根據(jù)障礙物的實(shí)時(shí)信息,規(guī)劃出一條安全、舒適和通行效率高的動(dòng)態(tài)行駛軌跡。本文首先對(duì)國內(nèi)外關(guān)于路徑規(guī)劃和換道方法的研究...
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與研究意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.3 研究現(xiàn)狀總結(jié)
1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)流程
第二章 車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境感知及換道決策分析
2.1 車聯(lián)網(wǎng)及傳感器概述
2.1.1 車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)
2.1.2 雷達(dá)感知技術(shù)
2.1.3 車載視覺感知技術(shù)
2.2 換道決策分析
2.2.1 決策概述
2.2.2 決策方法
2.3 本章小結(jié)
第三章 基于車聯(lián)網(wǎng)信息的動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃
3.1 主要路徑規(guī)劃方法
3.1.1 人工勢(shì)能場(chǎng)法
3.1.2 等速偏移換道方法
3.1.3 圓弧軌跡換道方法
3.1.4 正弦函數(shù)換道方法
3.1.5 梯形加速度換道方法
3.1.6 多項(xiàng)式換道方法
3.1.7 換道方法分析和總結(jié)
3.2 優(yōu)化多項(xiàng)式路徑規(guī)劃方法
3.2.1 換道軌跡模型建立
3.2.2 建立車聯(lián)網(wǎng)條件下的最優(yōu)換道目標(biāo)函數(shù)
3.2.3 最優(yōu)換道軌跡模型求解
3.3 本章小結(jié)
第四章 路徑跟蹤控制方法
4.1 模型預(yù)測(cè)控制
4.2 車輛動(dòng)力學(xué)模型的建立
4.3 模型預(yù)測(cè)控制器設(shè)計(jì)
4.3.1 線性時(shí)變預(yù)測(cè)模型推導(dǎo)
4.3.2 約束條件的建立
4.3.3 優(yōu)化求解
4.4 自適應(yīng)模糊控制
4.4.1 非線性系統(tǒng)的定義
4.4.2 模糊控制器
4.5 本章小結(jié)
第五章 智能車自動(dòng)換道的仿真和實(shí)車驗(yàn)證
5.1 智能車自動(dòng)換道的仿真驗(yàn)證
5.1.1 Carsim與simulink聯(lián)合仿真建模
5.1.2 仿真結(jié)果與分析
5.2 智能車自動(dòng)換道的實(shí)車驗(yàn)證
5.3 本章小結(jié)
第六章 工作總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及申請(qǐng)的專利
本文編號(hào):3737110
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與研究意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.3 研究現(xiàn)狀總結(jié)
1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)流程
第二章 車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境感知及換道決策分析
2.1 車聯(lián)網(wǎng)及傳感器概述
2.1.1 車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)
2.1.2 雷達(dá)感知技術(shù)
2.1.3 車載視覺感知技術(shù)
2.2 換道決策分析
2.2.1 決策概述
2.2.2 決策方法
2.3 本章小結(jié)
第三章 基于車聯(lián)網(wǎng)信息的動(dòng)態(tài)路徑規(guī)劃
3.1 主要路徑規(guī)劃方法
3.1.1 人工勢(shì)能場(chǎng)法
3.1.2 等速偏移換道方法
3.1.3 圓弧軌跡換道方法
3.1.4 正弦函數(shù)換道方法
3.1.5 梯形加速度換道方法
3.1.6 多項(xiàng)式換道方法
3.1.7 換道方法分析和總結(jié)
3.2 優(yōu)化多項(xiàng)式路徑規(guī)劃方法
3.2.1 換道軌跡模型建立
3.2.2 建立車聯(lián)網(wǎng)條件下的最優(yōu)換道目標(biāo)函數(shù)
3.2.3 最優(yōu)換道軌跡模型求解
3.3 本章小結(jié)
第四章 路徑跟蹤控制方法
4.1 模型預(yù)測(cè)控制
4.2 車輛動(dòng)力學(xué)模型的建立
4.3 模型預(yù)測(cè)控制器設(shè)計(jì)
4.3.1 線性時(shí)變預(yù)測(cè)模型推導(dǎo)
4.3.2 約束條件的建立
4.3.3 優(yōu)化求解
4.4 自適應(yīng)模糊控制
4.4.1 非線性系統(tǒng)的定義
4.4.2 模糊控制器
4.5 本章小結(jié)
第五章 智能車自動(dòng)換道的仿真和實(shí)車驗(yàn)證
5.1 智能車自動(dòng)換道的仿真驗(yàn)證
5.1.1 Carsim與simulink聯(lián)合仿真建模
5.1.2 仿真結(jié)果與分析
5.2 智能車自動(dòng)換道的實(shí)車驗(yàn)證
5.3 本章小結(jié)
第六章 工作總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及申請(qǐng)的專利
本文編號(hào):3737110
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