智能車輛換道軌跡跟蹤控制研究
發(fā)布時間:2021-04-17 11:59
隨著人們對于安全、節(jié)能、環(huán)保、舒適的交通服務需求的日益增長,加快汽車智能化的發(fā)展成為了全世界的共識。智能車輛融合了多項先進技術,如無線通信、智能互聯、環(huán)境感知、車輛運動控制等,這些技術象征著汽車行業(yè)未來發(fā)展方向,是新一輪科技革命背景下的新興產業(yè)。車道變更是智能駕駛中最常見的行為之一,研究數據顯示,造成人員傷亡的交通事故中,5%與換道操作有關,因此本文針對換道場景進行軌跡跟蹤控制技術的研究對于減少交通事故、提高道路通行率具有很強的現實意義。自主換道軌跡跟蹤控制相關技術屬于智能駕駛技術研究范疇,當前在相對特殊的真實環(huán)境中,若是期望令智能車輛的自主行駛活動可以實現成熟駕駛者基本的智能、穩(wěn)定性還需要一定時間的發(fā)展。而當前的車輛在具體的變換車道程序內,換道持續(xù)時間相對較為短暫,而其中的車輛速度通?梢跃S持穩(wěn)定的狀態(tài),為便捷后續(xù)的分析工作,暫時并不計算針對車輛采取對應的縱速控制。在分析中先是針對自主換到決策開展簡要的分析,依靠針對換道特征的針對性研究活動,針對其采取最小安全距離的思路來開展設計工作,同時計算安全以及個性化等要素來開展模塊的設計工作。而對于軌跡規(guī)劃工作而言,依靠對應的多項式來達成理想...
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:61 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 智能汽車發(fā)展概況
1.2.1 國外研究現狀
1.2.2 國內研究現狀
1.3 智能汽車換道軌跡跟蹤概述
1.4 目前存在的主要問題
1.5 主要研究內容與研究方法
2 車輛系統建模與控制理論基礎
2.1 輪胎模型
2.2 動力學模型
2.3 車輛模型的驗證
2.4 本章小結
3 自主換道決策與軌跡規(guī)劃
3.1 換道行為特性分析
3.1.1 換道行為的產生
3.1.2 換道過程的劃分
3.2 智能車輛自主換道行為決策
3.2.1 換道策略的制定
3.2.2 換道安全距離模型
3.3 智能車輛換道軌跡規(guī)劃
3.4 本章小結
4 基于MPC的換道軌跡跟蹤控制
4.1 模型預測控制原理
4.2 非線性預測控制算法
4.3 線性時變預測控制算法
4.4 模型預測控制器設計
4.4.1 預測方程的建立
4.4.2 控制器的優(yōu)化求解
4.4.3 控制器約束條件建立
4.5 本章小結
5 換道軌跡跟蹤仿真結果分析
5.1 仿真模擬平臺
5.1.1 仿真平臺簡介
5.1.2 虛擬場景搭建及模型建立
5.2 仿真實驗結果
5.2.1 仿真參數
5.2.2 仿真結果
5.3 本章小結
6 全文總結與展望
6.1 總結
6.2 未來工作展望
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于元胞自動機的車輛換道行為研究[J]. 李娟,曲大義,劉聰,王進展,許翔華. 公路交通科技. 2016(11)
[2]智能汽車發(fā)展的現狀與挑戰(zhàn)[J]. 吳忠澤. 時代汽車. 2015(07)
[3]智能汽車技術發(fā)展趨勢[J]. 陳慧,徐建波. 中國集成電路. 2014(11)
[4]基于運動微分約束的無人車輛縱橫向協同規(guī)劃算法的研究[J]. 姜巖,龔建偉,熊光明,陳慧巖. 自動化學報. 2013(12)
[5]智能汽車換道控制算法的仿真研究[J]. 王暢,秦加合,郭明華,孫勤英,張文霞. 計算機工程與設計. 2013(07)
[6]軟約束線性模型預測控制系統的穩(wěn)定性方法[J]. 李升波,王建強,李克強. 清華大學學報(自然科學版). 2010(11)
[7]智能車輛自由換道模型研究[J]. 李瑋,高德芝,段建民. 公路交通科技. 2010(02)
[8]輪胎動力學模型的建立與仿真分析[J]. 李松焱,閔永軍,王良模,安麗華. 南京工程學院學報(自然科學版). 2009(03)
[9]奧迪Q7駕駛輔助系統之換道輔助系統[J]. 路明輝. 汽車電器. 2008(10)
博士論文
[1]智能汽車綜合縱向控制的統一駕駛員模型研究[D]. 崔文鋒.吉林大學 2017
[2]城區(qū)動態(tài)環(huán)境下智能車輛行為決策研究[D]. 宋威龍.北京理工大學 2016
[3]基于視覺和雷達的智能車輛自主換道決策機制與控制研究[D]. 朱愿.中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院 2014
[4]智能車輛自動換道與自動超車控制方法的研究[D]. 游峰.吉林大學 2005
碩士論文
[1]智能網聯汽車高速公路自主性換道決策模型研究[D]. 丁婉婷.東南大學 2017
[2]無人駕駛車輛換道與超車控制方法研究[D]. 祁智.燕山大學 2017
[3]自主駕駛車輛軌跡跟蹤控制研究[D]. 馬迪.大連理工大學 2017
[4]智能車輛自主換道方法的研究[D]. 王政.吉林大學 2016
[5]無人駕駛車輛換道控制方法研究[D]. 王震宇.東南大學 2016
[6]復雜動態(tài)城市環(huán)境下無人駕駛車輛仿生換道決策模型研究[D]. 田賡.北京理工大學 2016
[7]基于模型預測控制的無人駕駛車輛軌跡跟蹤控制算法研究[D]. 孫銀健.北京理工大學 2015
[8]用于換道仿真的車輛運動控制與動力學模型研究[D]. 秦加合.長安大學 2013
[9]4WS車輛高速公路智能換道避障安全行車輔助系統研究[D]. 戚志錦.重慶交通大學 2012
[10]城市道路駕駛員車道變換行為及注視轉移特性研究[D]. 霍克.長安大學 2010
本文編號:3143415
【文章來源】:大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:61 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 智能汽車發(fā)展概況
1.2.1 國外研究現狀
1.2.2 國內研究現狀
1.3 智能汽車換道軌跡跟蹤概述
1.4 目前存在的主要問題
1.5 主要研究內容與研究方法
2 車輛系統建模與控制理論基礎
2.1 輪胎模型
2.2 動力學模型
2.3 車輛模型的驗證
2.4 本章小結
3 自主換道決策與軌跡規(guī)劃
3.1 換道行為特性分析
3.1.1 換道行為的產生
3.1.2 換道過程的劃分
3.2 智能車輛自主換道行為決策
3.2.1 換道策略的制定
3.2.2 換道安全距離模型
3.3 智能車輛換道軌跡規(guī)劃
3.4 本章小結
4 基于MPC的換道軌跡跟蹤控制
4.1 模型預測控制原理
4.2 非線性預測控制算法
4.3 線性時變預測控制算法
4.4 模型預測控制器設計
4.4.1 預測方程的建立
4.4.2 控制器的優(yōu)化求解
4.4.3 控制器約束條件建立
4.5 本章小結
5 換道軌跡跟蹤仿真結果分析
5.1 仿真模擬平臺
5.1.1 仿真平臺簡介
5.1.2 虛擬場景搭建及模型建立
5.2 仿真實驗結果
5.2.1 仿真參數
5.2.2 仿真結果
5.3 本章小結
6 全文總結與展望
6.1 總結
6.2 未來工作展望
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于元胞自動機的車輛換道行為研究[J]. 李娟,曲大義,劉聰,王進展,許翔華. 公路交通科技. 2016(11)
[2]智能汽車發(fā)展的現狀與挑戰(zhàn)[J]. 吳忠澤. 時代汽車. 2015(07)
[3]智能汽車技術發(fā)展趨勢[J]. 陳慧,徐建波. 中國集成電路. 2014(11)
[4]基于運動微分約束的無人車輛縱橫向協同規(guī)劃算法的研究[J]. 姜巖,龔建偉,熊光明,陳慧巖. 自動化學報. 2013(12)
[5]智能汽車換道控制算法的仿真研究[J]. 王暢,秦加合,郭明華,孫勤英,張文霞. 計算機工程與設計. 2013(07)
[6]軟約束線性模型預測控制系統的穩(wěn)定性方法[J]. 李升波,王建強,李克強. 清華大學學報(自然科學版). 2010(11)
[7]智能車輛自由換道模型研究[J]. 李瑋,高德芝,段建民. 公路交通科技. 2010(02)
[8]輪胎動力學模型的建立與仿真分析[J]. 李松焱,閔永軍,王良模,安麗華. 南京工程學院學報(自然科學版). 2009(03)
[9]奧迪Q7駕駛輔助系統之換道輔助系統[J]. 路明輝. 汽車電器. 2008(10)
博士論文
[1]智能汽車綜合縱向控制的統一駕駛員模型研究[D]. 崔文鋒.吉林大學 2017
[2]城區(qū)動態(tài)環(huán)境下智能車輛行為決策研究[D]. 宋威龍.北京理工大學 2016
[3]基于視覺和雷達的智能車輛自主換道決策機制與控制研究[D]. 朱愿.中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院 2014
[4]智能車輛自動換道與自動超車控制方法的研究[D]. 游峰.吉林大學 2005
碩士論文
[1]智能網聯汽車高速公路自主性換道決策模型研究[D]. 丁婉婷.東南大學 2017
[2]無人駕駛車輛換道與超車控制方法研究[D]. 祁智.燕山大學 2017
[3]自主駕駛車輛軌跡跟蹤控制研究[D]. 馬迪.大連理工大學 2017
[4]智能車輛自主換道方法的研究[D]. 王政.吉林大學 2016
[5]無人駕駛車輛換道控制方法研究[D]. 王震宇.東南大學 2016
[6]復雜動態(tài)城市環(huán)境下無人駕駛車輛仿生換道決策模型研究[D]. 田賡.北京理工大學 2016
[7]基于模型預測控制的無人駕駛車輛軌跡跟蹤控制算法研究[D]. 孫銀健.北京理工大學 2015
[8]用于換道仿真的車輛運動控制與動力學模型研究[D]. 秦加合.長安大學 2013
[9]4WS車輛高速公路智能換道避障安全行車輔助系統研究[D]. 戚志錦.重慶交通大學 2012
[10]城市道路駕駛員車道變換行為及注視轉移特性研究[D]. 霍克.長安大學 2010
本文編號:3143415
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/qiche/3143415.html