隨著車輛工程技術(shù)和信息科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,智能網(wǎng)聯(lián)汽車成為汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展突破口,基于車聯(lián)網(wǎng)的先進駕駛技術(shù)將徹底的改變?nèi)祟惖钠囻{駛方式。通過分析智能網(wǎng)聯(lián)汽車的特點與優(yōu)勢,基于傳統(tǒng)換道理論的研究,本文研究了智能網(wǎng)聯(lián)汽車自主換道控制過程,建立完整的換道控制模型,主要包括智能網(wǎng)聯(lián)汽車自主換道決策模型、換道軌跡規(guī)劃模型和自主換道軌跡追蹤控制模型。根據(jù)現(xiàn)有的研究成果,本文總結(jié)了智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)構(gòu)成和信息交互特點,在此基礎(chǔ)上研究了自主換道所需要的數(shù)據(jù)信息和信息獲取途徑,建立了智能網(wǎng)聯(lián)汽車自主換道場景�；谧钚“踩嚯x設(shè)計了自主換道決策模型,所設(shè)計的決策模型分為換道需求的產(chǎn)生、換道安全性判斷和換道收益判斷三部分,即考慮目標(biāo)車輛自身的駕駛需求和行駛安全性,同時也考慮目標(biāo)車輛換道對其他車輛的影響,保證整個交通流的行駛效率。分析對比常用換道軌跡規(guī)劃方法,根據(jù)不同的換道場景,在目標(biāo)車道上無車和目標(biāo)車道上有車時分別選取梯形加速度換道軌跡和五次多形式換道軌跡。根據(jù)智能網(wǎng)聯(lián)汽車的特點,設(shè)計了換道軌跡規(guī)劃規(guī)則,并以實例分析,建立了換道軌跡函數(shù)。針對換道過程中遇到特殊場景的情況進行了決策流程分析,針對目標(biāo)車道上前... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

輪胎模型的縱向動力學(xué)仿真模型

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-49-圖4-8滑�？刂芐IMULINK主程序輸入模塊主要輸入理想換道軌跡函數(shù)，該程序采用第三章目標(biāo)車道上有車時所規(guī)劃的五次多項式換道軌跡函數(shù)，該模塊輸出為理想的橫縱向運動軌跡。位置控制模塊為位置控制律的控制算法，此處系數(shù)k1和k2取0.6，該模塊輸入信號理想的橫縱向運動軌跡和實際的橫縱向速度，輸出信號為車速和航向角。在姿態(tài)控制律設(shè)計中，需要對航向角θ進行求導(dǎo)，由于復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)過程過于復(fù)雜，本文以線性二階微分器實現(xiàn)對航向角θ的求導(dǎo)，如式（4-38）所示。微分仿真程序模塊是對線性二階微分器仿真設(shè)置，該模塊的輸入信號為航向角，輸出信號為航向角的一階導(dǎo)數(shù)。12221222(())xxxRxntRxyx墪（4-38）其中n(t)為輸入信號，1x為對輸入信號的跟蹤，2x為輸入信號導(dǎo)數(shù)的估計值，在此次仿真中，1x、2x的初始值均設(shè)置為0，系數(shù)R取100。010203040506070809001234橫向位移/m縱向位移/m理想軌跡軌跡追蹤圖4-9理想軌跡追蹤姿態(tài)控制模塊主要是對姿態(tài)控制率的仿真分析，系數(shù)k3=6，30.35，以飽和函數(shù)替代切換函數(shù)，邊界層厚度取0.1。該模塊的輸入信號為航向角、航向角的

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-52-第5章智能網(wǎng)聯(lián)汽車自主換道仿真分析本章在前文研究的基礎(chǔ)上，應(yīng)用MATLAB和CARSIM軟件，對前文建立的換道軌跡規(guī)劃模型、控制模型進行仿真，并對仿真數(shù)據(jù)進行分析，驗證所設(shè)計模型的正確性和有效性。5.1CARSIM車輛模型建立CARSIM是一款專門研究車輛動力學(xué)的仿真軟件，軟件自帶豐富的車輛模型庫，用戶只需修改特定的車輛參數(shù)即可建立滿足用戶需求的車輛模型，大大簡化了車輛模型建立的復(fù)雜程度，提高仿真分析的效率。CARSIM不僅自帶了預(yù)測模型控制器，可進行智能車輛的相關(guān)研究分析，還提供了上百個輸入變量和輸出變量，可以通過與其他軟件如MATLAB、ADAMS等進行聯(lián)合仿真，完成車輛操縱穩(wěn)定性、動力性、制動性等性能的分析，驗證所設(shè)計控制規(guī)律正確性和有效性。具有使用簡單、運算迅速、仿真精確、軟件擴展性好等特點，因此被廣泛用于車輛控制系統(tǒng)的開發(fā)。CARSIM的主界面由前處理部分、數(shù)據(jù)處理部分、后處理三部分組成，其中前處理部分主要功能為模型參數(shù)設(shè)置和測試條件設(shè)置，建立車輛模型和道路模型，設(shè)置仿真條件；數(shù)據(jù)處理部分主要功能為設(shè)置仿真參數(shù)和仿真步長、時間，啟動計算，此外數(shù)據(jù)處理部分還是與其他軟件聯(lián)合仿真的接口；后處理部分主要功能為顯示3D動畫、繪制計算曲線和導(dǎo)出計算數(shù)據(jù)。圖5-1CARSIM主界面

【參考文獻】：
期刊論文
[1]智能車自動換道橫向控制策略的研究[J]. 張海倫,汪選要.  機械設(shè)計. 2018(04)
[2]基于5次多項式換道模型的高速公路中央分隔帶開口長度數(shù)值研究[J]. 桂珂捷.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(07)
[3]中美智能網(wǎng)聯(lián)汽車研究綜述[J]. 王亞平,張政,郭建明.  小型內(nèi)燃機與車輛技術(shù). 2017(06)
[4]基于GPS定位數(shù)據(jù)的高速公路換道特征分析與行為識別[J]. 楊龍海,羅沂,徐洪.  北京交通大學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[5]智能網(wǎng)聯(lián)汽車（ICV）技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 李克強,戴一凡,李升波,邊明遠.  汽車安全與節(jié)能學(xué)報. 2017(01)
[6]基于車車通信的車輛并行協(xié)同自動換道控制[J]. 楊剛,張東好,李克強,羅禹貢.  公路交通科技. 2017(01)
[7]智能車輛運動控制研究綜述[J]. 郭景華,李克強,羅禹貢.  汽車安全與節(jié)能學(xué)報. 2016(02)
[8]基于車-車通信的自動換道控制[J]. 向勇,羅禹貢,曹坤,李克強.  公路交通科技. 2016(03)
[9]駕駛?cè)藫Q道決策分析及意圖識別算法設(shè)計[J]. 丁潔云,黨睿娜,王建強,李克強.  清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(07)
[10]智能車輛自由換道軌跡規(guī)劃研究[J]. 楊志剛,戚志錦,黃燕.  重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(03)

博士論文
[1]高速公路車輛自主性換道行為建模研究[D]. 聶建強.東南大學(xué) 2017
[2]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(xué)科學(xué)院 2014
[3]面向高速公路行車安全預(yù)警的車道偏離及換道模型研究[D]. 羅強.華南理工大學(xué) 2014

碩士論文
[1]智能網(wǎng)聯(lián)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(xué) 2017
[2]多車輛協(xié)同換道與合并控制[D]. 蔡賓賓.大連理工大學(xué) 2017
[3]智能車輛自主換道方法的研究[D]. 王政.吉林大學(xué) 2016
[4]基于最小安全距離的車輛換道控制研究[D]. 吳杭哲.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015



本文編號：3558344