復(fù)雜野外環(huán)境無(wú)人車極限駕駛輔助規(guī)劃系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2023-02-21 08:52
為了適應(yīng)日漸廣泛的無(wú)人車應(yīng)用需求,復(fù)雜野外環(huán)境下的無(wú)人車應(yīng)用日漸增多,復(fù)雜野外環(huán)境具有道路邊界不明顯、環(huán)境影響因素眾多等特點(diǎn),傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)化環(huán)境下的無(wú)人車輔助規(guī)劃系統(tǒng)面臨著新的挑戰(zhàn)。復(fù)雜野外環(huán)境中的路徑規(guī)劃受到環(huán)境材質(zhì)、地形、坡度等多種因素的影響,對(duì)環(huán)境中障礙判斷不能絕對(duì)的區(qū)分為障礙區(qū)域和可行區(qū)域,無(wú)人車的極限駕駛能力影響著車輛在野外環(huán)境下的行駛狀態(tài),而往往無(wú)人車的決策人員需要更為精確和全面的輔助信息,幫助其做出路徑選擇;谝陨闲枨蠓治,本文以復(fù)雜野外環(huán)境下的無(wú)人車輔助規(guī)劃問(wèn)題作為研究對(duì)象,考慮無(wú)人車的極限工況約束,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜野外環(huán)境下的極限駕駛輔助規(guī)劃系統(tǒng),通過(guò)對(duì)復(fù)雜野外環(huán)境建模分析環(huán)境對(duì)路徑規(guī)劃的影響,通過(guò)對(duì)環(huán)境空間中的路徑方案搜索形成路徑方案,并提供了一種綜合的路徑成本評(píng)估方法,以形成面向無(wú)人車決策人員在路徑方案決策上的輔助能力。首先,本文的輔助規(guī)劃系統(tǒng)完成了對(duì)復(fù)雜野外環(huán)境的抽象和建模,通過(guò)地圖柵格化、坡度表示、障礙判斷以及環(huán)境材質(zhì)分類,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜野外環(huán)境中對(duì)路徑規(guī)劃影響因素的分析,采用提取等高線的方法描述地形的起伏,同時(shí)考慮無(wú)人車的轉(zhuǎn)角約束和坡度約束,形成在復(fù)雜野外環(huán)境下無(wú)人...
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文概要與創(chuàng)新
1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 無(wú)人車極限駕駛輔助規(guī)劃技術(shù)原理研究
2.1 輔助規(guī)劃系統(tǒng)原理研究
2.2 無(wú)人車極限駕駛模型研究
2.2.1 無(wú)人車坐標(biāo)系
2.2.2 無(wú)人車運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
2.2.3 無(wú)人車油耗模型
2.3 無(wú)人車極限駕駛輔助規(guī)劃問(wèn)題建模
2.4 本章小結(jié)
第三章 復(fù)雜野外環(huán)境下無(wú)人車極限駕駛輔助規(guī)劃系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 復(fù)雜野外環(huán)境無(wú)人車極限駕駛輔助規(guī)劃系統(tǒng)需求分析
3.2 輔助規(guī)劃系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)
3.3 復(fù)雜野外環(huán)境建模
3.3.1 柵格化地圖
3.3.2 地圖坡度表示
3.3.3 地圖中的障礙建模與判斷方法
3.3.4 地面材質(zhì)類型TYPE表示
3.4 復(fù)雜野外環(huán)境下基于蒙特卡洛隨機(jī)采樣的多重搜索方法研究
3.4.1 復(fù)雜野外環(huán)境下極限駕駛輔助路徑規(guī)劃特點(diǎn)分析
3.4.2 蒙特卡洛隨機(jī)采樣方法概述
3.4.3 基于蒙特卡洛隨機(jī)采樣的路徑搜索算法
3.5 復(fù)雜野外環(huán)境下對(duì)路徑方案的成本評(píng)估
3.5.1 路徑成本評(píng)估對(duì)象分析
3.5.2 路徑成本評(píng)估指標(biāo)分析
3.5.3 路徑方案成本綜合評(píng)估
3.6 復(fù)雜野外環(huán)境下無(wú)人車極限駕駛輔助規(guī)劃系統(tǒng)界面功能劃分
3.7 本章小結(jié)
第四章 復(fù)雜野外環(huán)境下無(wú)人車極限駕駛輔助規(guī)劃仿真驗(yàn)證系統(tǒng)
4.1 驗(yàn)證場(chǎng)景設(shè)計(jì)
4.1.1 系統(tǒng)預(yù)配置說(shuō)明
4.1.2 驗(yàn)證場(chǎng)景想定
4.1.3 驗(yàn)證功能點(diǎn)
4.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)格式定義
4.3 系統(tǒng)核心類圖
4.4 輔助規(guī)劃系統(tǒng)主要模塊實(shí)現(xiàn)
4.4.1 輔助規(guī)劃系統(tǒng)人機(jī)交互模塊實(shí)現(xiàn)
4.4.1.1 參數(shù)配置模塊實(shí)現(xiàn)
4.4.1.2 狀態(tài)信息管理模塊實(shí)現(xiàn)
4.4.1.3 場(chǎng)景繪制模塊的實(shí)現(xiàn)
4.4.1.4 路徑方案和方案評(píng)估交互模塊
4.4.2 輔助規(guī)劃系統(tǒng)邏輯處理模塊的實(shí)現(xiàn)
4.4.2.1 復(fù)雜野外環(huán)境約束處理模塊實(shí)現(xiàn)
4.4.2.2 無(wú)人車極限駕駛約束處理模塊實(shí)現(xiàn)
4.4.2.3 路徑規(guī)劃決策模塊實(shí)現(xiàn)
4.4.2.4 路徑成本評(píng)估模塊實(shí)現(xiàn)
4.4.3 網(wǎng)絡(luò)通信模塊
4.5 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)驗(yàn)證與結(jié)果分析
5.1 系統(tǒng)輔助規(guī)劃驗(yàn)證流程
5.2 路徑方案評(píng)估結(jié)果分析
5.3 輔助規(guī)劃系統(tǒng)有效性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.3.1 輔助規(guī)劃系統(tǒng)規(guī)劃方案約束滿足有效性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.3.2 對(duì)于不同車型,輔助規(guī)劃系統(tǒng)推薦方案有效性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.3.3 對(duì)輔助規(guī)劃成本綜合評(píng)估體系的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.4 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 未來(lái)展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
本文編號(hào):3747455
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文概要與創(chuàng)新
1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 無(wú)人車極限駕駛輔助規(guī)劃技術(shù)原理研究
2.1 輔助規(guī)劃系統(tǒng)原理研究
2.2 無(wú)人車極限駕駛模型研究
2.2.1 無(wú)人車坐標(biāo)系
2.2.2 無(wú)人車運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
2.2.3 無(wú)人車油耗模型
2.3 無(wú)人車極限駕駛輔助規(guī)劃問(wèn)題建模
2.4 本章小結(jié)
第三章 復(fù)雜野外環(huán)境下無(wú)人車極限駕駛輔助規(guī)劃系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 復(fù)雜野外環(huán)境無(wú)人車極限駕駛輔助規(guī)劃系統(tǒng)需求分析
3.2 輔助規(guī)劃系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)
3.3 復(fù)雜野外環(huán)境建模
3.3.1 柵格化地圖
3.3.2 地圖坡度表示
3.3.3 地圖中的障礙建模與判斷方法
3.3.4 地面材質(zhì)類型TYPE表示
3.4 復(fù)雜野外環(huán)境下基于蒙特卡洛隨機(jī)采樣的多重搜索方法研究
3.4.1 復(fù)雜野外環(huán)境下極限駕駛輔助路徑規(guī)劃特點(diǎn)分析
3.4.2 蒙特卡洛隨機(jī)采樣方法概述
3.4.3 基于蒙特卡洛隨機(jī)采樣的路徑搜索算法
3.5 復(fù)雜野外環(huán)境下對(duì)路徑方案的成本評(píng)估
3.5.1 路徑成本評(píng)估對(duì)象分析
3.5.2 路徑成本評(píng)估指標(biāo)分析
3.5.3 路徑方案成本綜合評(píng)估
3.6 復(fù)雜野外環(huán)境下無(wú)人車極限駕駛輔助規(guī)劃系統(tǒng)界面功能劃分
3.7 本章小結(jié)
第四章 復(fù)雜野外環(huán)境下無(wú)人車極限駕駛輔助規(guī)劃仿真驗(yàn)證系統(tǒng)
4.1 驗(yàn)證場(chǎng)景設(shè)計(jì)
4.1.1 系統(tǒng)預(yù)配置說(shuō)明
4.1.2 驗(yàn)證場(chǎng)景想定
4.1.3 驗(yàn)證功能點(diǎn)
4.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)格式定義
4.3 系統(tǒng)核心類圖
4.4 輔助規(guī)劃系統(tǒng)主要模塊實(shí)現(xiàn)
4.4.1 輔助規(guī)劃系統(tǒng)人機(jī)交互模塊實(shí)現(xiàn)
4.4.1.1 參數(shù)配置模塊實(shí)現(xiàn)
4.4.1.2 狀態(tài)信息管理模塊實(shí)現(xiàn)
4.4.1.3 場(chǎng)景繪制模塊的實(shí)現(xiàn)
4.4.1.4 路徑方案和方案評(píng)估交互模塊
4.4.2 輔助規(guī)劃系統(tǒng)邏輯處理模塊的實(shí)現(xiàn)
4.4.2.1 復(fù)雜野外環(huán)境約束處理模塊實(shí)現(xiàn)
4.4.2.2 無(wú)人車極限駕駛約束處理模塊實(shí)現(xiàn)
4.4.2.3 路徑規(guī)劃決策模塊實(shí)現(xiàn)
4.4.2.4 路徑成本評(píng)估模塊實(shí)現(xiàn)
4.4.3 網(wǎng)絡(luò)通信模塊
4.5 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)驗(yàn)證與結(jié)果分析
5.1 系統(tǒng)輔助規(guī)劃驗(yàn)證流程
5.2 路徑方案評(píng)估結(jié)果分析
5.3 輔助規(guī)劃系統(tǒng)有效性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.3.1 輔助規(guī)劃系統(tǒng)規(guī)劃方案約束滿足有效性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.3.2 對(duì)于不同車型,輔助規(guī)劃系統(tǒng)推薦方案有效性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.3.3 對(duì)輔助規(guī)劃成本綜合評(píng)估體系的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.4 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 未來(lái)展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
本文編號(hào):3747455
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