近幾年自動駕駛汽車逐漸成為汽車工程領域的研究熱點,國際SAE學會將自動駕駛汽車的智能化程度劃分為六個等級,從完全人類駕駛(L0級)到完全自動駕駛(L5級)。隨著自動駕駛汽車智能化等級的逐步上升,必然存在不同智能化等級的汽車共享道路的交通場景。為了讓不同智能化等級的汽車和諧安全地共享道路,讓智能駕駛汽車理解人類駕駛員的駕駛行為并且擁有人類駕駛員的優(yōu)良駕駛習慣,是交通運輸系統(tǒng)領域迫切需要研究并解決的新課題。本文通過研究人類駕駛員在常見的雙車道彎道處的轉(zhuǎn)向操縱特性,提出智能汽車彎道仿人駕駛轉(zhuǎn)角模型,并進行仿真分析和臺架試驗驗證,為研究自動駕駛車輛的仿人轉(zhuǎn)向控制奠定基礎。首先,采集了多名熟練駕駛員在四條不同曲率半徑的雙車道彎道上的行駛軌跡、車速以及方向盤轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)。為了得到熟練駕駛員在彎道處不同位置的轉(zhuǎn)向操縱特征,對時序數(shù)據(jù)進行處理并獲得了關于位置距離變化的數(shù)據(jù)。通過分析關于位置距離變化的行駛軌跡、車速以及方向盤轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù),得到了熟練駕駛員在彎道處的定性駕駛特征。其次,為了得到熟練駕駛員在雙車道彎道處轉(zhuǎn)向操縱的定量特征模型,將實際彎道進行理想化處理。在理想彎道中,采用曲率半徑和弧度來表征不同的雙車...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 仿人自動駕駛的研究現(xiàn)狀
    1.3 雙車道彎道駕駛特征研究現(xiàn)狀
    1.4 智能駕駛汽車彎道轉(zhuǎn)角預測研究現(xiàn)狀
    1.5 主要研究內(nèi)容
    1.6 研究思路
第二章 熟練駕駛員彎道駕駛數(shù)據(jù)采集和分析
    2.1 實車試驗采集熟練駕駛員駕駛數(shù)據(jù)
        2.1.1 試驗人員
        2.1.2 試驗車輛與數(shù)據(jù)采集設備
        2.1.3 試驗道路
        2.1.4 試驗過程
    2.2 熟練駕駛員行駛軌跡、車速與轉(zhuǎn)向特征結果分析
        2.2.1 時序數(shù)據(jù)處理
        2.2.2 同一彎道下熟練駕駛員的行駛軌跡分析
        2.2.3 不同彎道下熟練駕駛員駕駛行駛車速分析
        2.2.4 不同彎道下熟練駕駛員方向盤轉(zhuǎn)角分析
    2.3 本章小結
第三章 基于熟練駕駛員轉(zhuǎn)向特征的彎道轉(zhuǎn)角模型
    3.1 理想彎道
    3.2 彎道特征距離回歸模型
        3.2.1 彎道特征距離
        3.2.2 多元回歸模型
    3.3 基于彎道特征距離的彎道“梯形”轉(zhuǎn)角模型
        3.3.1 彎道“梯形”轉(zhuǎn)角模型
        3.3.2 彎道“梯形”轉(zhuǎn)角模型的驗證
    3.4 本章小結
第四章 雙車道彎道仿人軌跡規(guī)劃與跟蹤
    4.1 雙車道彎道仿人軌跡規(guī)劃
        4.1.1 車輛運動學模型
        4.1.2 基于仿人“梯形”轉(zhuǎn)角模型的智能汽車行駛軌跡規(guī)劃
    4.2 基于模型預測控制的雙車道彎道仿人軌跡跟蹤
        4.2.1 模型預測控制原理
        4.2.2 基于MPC的軌跡跟蹤控制流程
        4.2.3 預測模型設計
        4.2.4 目標函數(shù)與約束條件設計
    4.3 仿真實驗與分析
        4.3.1 仿真環(huán)境
        4.3.2 仿真結果分析
    4.4 本章小結
第五章 彎道仿人轉(zhuǎn)角模型轉(zhuǎn)向臺架驗證
    5.1 臺架試驗工作原理
    5.2 試驗設備
        5.2.1 智能汽車轉(zhuǎn)向控制臺架
        5.2.2 數(shù)據(jù)通訊設備
        5.2.3 轉(zhuǎn)向控制器
    5.3 試驗結果
    5.4 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 進一步研究的工作展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間參加的科研項目及學術成果
附錄A



本文編號：3799204