基于車聯(lián)網信息的智能車換道方法研究
發(fā)布時間:2023-02-07 15:59
近年來,汽車漸漸成為人們日常生活中使用最為頻繁的交通工具,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綜復雜的交通狀況,交通堵塞和交通事故越來越成為人們出行所擔憂的主要問題。隨著技術的發(fā)展,自動駕駛技術逐漸成為未來汽車發(fā)展的方向。而其中自動換道技術是實現(xiàn)自動駕駛最為關鍵和最具挑戰(zhàn)的問題之一。然而目前對自動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動信息而局限于靜態(tài)路徑規(guī)劃,其假設的換道車輛周圍狀態(tài)在整個換道過程中都是靜止不變的,而實際道路條件多為復雜、易變的路況,換道車輛需要及時調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)網信息的自動換道方法研究。智能汽車通過車聯(lián)網和傳感器來感知行駛環(huán)境,傳感器包括毫米波雷達、GPS、攝像頭和激光雷達等來獲取車輛周圍環(huán)境信息,這些原始數(shù)據在“傳感器數(shù)據融合模塊”進行融合,同時車聯(lián)網收發(fā)單元接收車聯(lián)網實時信息得到動靜態(tài)障礙物信息。車聯(lián)網實時數(shù)據用于根據車輛周圍的環(huán)境變化信息來重新規(guī)劃路徑,系統(tǒng)根據障礙物的實時信息,規(guī)劃出一條安全、舒適和通行效率高的動態(tài)行駛軌跡。本文首先對國內外關于路徑規(guī)劃和換道方法的研究...
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】: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 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內研究現(xiàn)狀
1.2.3 研究現(xiàn)狀總結
1.3 研究內容與技術流程
第二章 車聯(lián)網環(huán)境感知及換道決策分析
2.1 車聯(lián)網及傳感器概述
2.1.1 車聯(lián)網系統(tǒng)
2.1.2 雷達感知技術
2.1.3 車載視覺感知技術
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
第三章 基于車聯(lián)網信息的動態(tài)路徑規(guī)劃
3.1 主要路徑規(guī)劃方法
3.1.1 人工勢能場法
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 多項式換道方法
3.1.7 換道方法分析和總結
3.2 優(yōu)化多項式路徑規(guī)劃方法
3.2.1 換道軌跡模型建立
3.2.2 建立車聯(lián)網條件下的最優(yōu)換道目標函數(shù)
3.2.3 最優(yōu)換道軌跡模型求解
3.3 本章小結
第四章 路徑跟蹤控制方法
4.1 模型預測控制
4.2 車輛動力學模型的建立
4.3 模型預測控制器設計
4.3.1 線性時變預測模型推導
4.3.2 約束條件的建立
4.3.3 優(yōu)化求解
4.4 自適應模糊控制
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
第五章 智能車自動換道的仿真和實車驗證
5.1 智能車自動換道的仿真驗證
5.1.1 Carsim與simulink聯(lián)合仿真建模
5.1.2 仿真結果與分析
5.2 智能車自動換道的實車驗證
5.3 本章小結
第六章 工作總結與展望
6.1 工作總結
6.2 工作展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及申請的專利
本文編號:3737110
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
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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 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內研究現(xiàn)狀
1.2.3 研究現(xiàn)狀總結
1.3 研究內容與技術流程
第二章 車聯(lián)網環(huán)境感知及換道決策分析
2.1 車聯(lián)網及傳感器概述
2.1.1 車聯(lián)網系統(tǒng)
2.1.2 雷達感知技術
2.1.3 車載視覺感知技術
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
第三章 基于車聯(lián)網信息的動態(tài)路徑規(guī)劃
3.1 主要路徑規(guī)劃方法
3.1.1 人工勢能場法
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 多項式換道方法
3.1.7 換道方法分析和總結
3.2 優(yōu)化多項式路徑規(guī)劃方法
3.2.1 換道軌跡模型建立
3.2.2 建立車聯(lián)網條件下的最優(yōu)換道目標函數(shù)
3.2.3 最優(yōu)換道軌跡模型求解
3.3 本章小結
第四章 路徑跟蹤控制方法
4.1 模型預測控制
4.2 車輛動力學模型的建立
4.3 模型預測控制器設計
4.3.1 線性時變預測模型推導
4.3.2 約束條件的建立
4.3.3 優(yōu)化求解
4.4 自適應模糊控制
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
第五章 智能車自動換道的仿真和實車驗證
5.1 智能車自動換道的仿真驗證
5.1.1 Carsim與simulink聯(lián)合仿真建模
5.1.2 仿真結果與分析
5.2 智能車自動換道的實車驗證
5.3 本章小結
第六章 工作總結與展望
6.1 工作總結
6.2 工作展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及申請的專利
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