【摘要】：為解決自適應巡航控制對旁車道并線車輛的控制滯后問題并充分利用原有控制功能,設計了基于分層結構的旁車并線控制器。由模糊支持向量機對實際交通環(huán)境下的旁車并線數(shù)據(jù)進行機器學習而產(chǎn)生一個旁車并線意圖識別器,用以檢測旁車的并線行為。旁車并線控制器以主車與旁車的縱向相對車距和碰撞剩余時間為輸入,利用模糊控制產(chǎn)生期望加速度以調節(jié)主車的期望運動狀態(tài),并由自適應巡航控制完成主車的動力學控制。仿真和實車試驗結果表明,旁車并線控制器可與其它自適應巡航控制功能協(xié)調工作,在旁車并線工況下有效改善主車的行駛安全性。
【圖文】：

數(shù)據(jù)利用模糊支持向量機訓練旁車并線意圖識別器，并利用旁車與主車的行駛關系采用模糊控制進行旁車并線控制，以期使主車在并線車輛尚處于旁車道時即可提前適應其行駛情況，從而使ACC控制更加符合駕駛員的決策過程并提高主車的行駛安全性。1旁車并線控制器的結構ACC由中央?yún)f(xié)調器根據(jù)環(huán)境車輛與主車的運動關系決定主車的控制模式，以使主車進入前車跟隨行駛或定速巡航狀態(tài)。當滿足旁車并線控制條件時，主車啟動旁車并線控制。為保證控制的魯棒性并充分利用已有的ACC控制功能，旁車并線控制器采用分層設計，其結構如圖1所示。圖1旁車并線控制器結構圖1中，主車運動參數(shù)控制器依據(jù)主車與旁車的縱向相對車距dx與縱向相對車速vx求取主車期望達到的加速度ad，主車加速度控制器根據(jù)ad由動力學模型計算主車期望的節(jié)氣門開度αd與期望制動壓力pd，，而節(jié)氣門開度控制器和制動壓力控制器(執(zhí)行機構控制器)分別由αd和pd控制實車的節(jié)氣門開度αa和制動壓力pa，從而使主車的實際加速度aa跟隨ad的變化并調節(jié)車速vh以使主車提前適應即將并入主車道行駛的旁車道車輛。在旁車并線控制中，主車加速度控制器和執(zhí)行機構控制器處理所有涉及具體車輛動力學的求解問題，而主車運動參數(shù)控制器只進行車輛運動的計算，因此有利于主車運動參數(shù)控制器在不同車輛中的應用。此外主車加速度控制器和執(zhí)行機構控制器的結構與ACC已有控制功能中的相應部分相同且可以共用，因此基于分層的旁車并線控制器可使主車的控制過程進一步簡化。由于主車加速度控制器和執(zhí)行機構控制器已在先前的研究中進行了討論［8－9］，因此本文中主要研究旁車并線控制條件和主車運動參數(shù)控制器的設計。2旁車道車輛并線意圖

苤械南嚶Σ糠窒嗤噔銥梢怨燦茫囗虼嘶餑詵?層的旁車并線控制器可使主車的控制過程進一步簡化。由于主車加速度控制器和執(zhí)行機構控制器已在先前的研究中進行了討論［8－9］，因此本文中主要研究旁車并線控制條件和主車運動參數(shù)控制器的設計。2旁車道車輛并線意圖識別旁車道車輛是否存在并線行為是進行旁車并線控制的首要判定條件，因此本文中采用機器學習算法，基于模糊支持向量機利用由實際道路環(huán)境下采集的旁車并線數(shù)據(jù)訓練并線意圖識別器，以期能夠客觀反映旁車駕駛員的并線行為。并線意圖識別器的工作過程如圖2所示。圖2并線意圖識別器工作過程圖2中，描述旁車行駛的數(shù)據(jù)樣本分為訓練樣本和待識別樣本，分別由基于車載雷達和自車傳感器經(jīng)Kalman濾波預估得到的主車與旁車縱向相對車距dx、側向相對車距dy、縱向相對車速vx、側向相對車速vy、縱向相對加速度ax、側向相對加速度ay和主車車速vh組成。因此在時刻i得到的訓練樣本或待識別樣本xi可記為xi=［dxdyvxvyaxayvh］T(1)待識別樣本為主車在正常ACC控制下得到的描述旁車與主車運動關系的數(shù)據(jù)，經(jīng)并線意圖識別器判別和識別結果后處理后可判斷旁車是否存在并

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