發(fā)布時間：2021-03-08 12:00

　　在自動駕駛發(fā)展的過程中必然存在一個發(fā)展階段是自動駕駛車輛與有人駕駛車輛混合行駛的環(huán)境,而目前自動駕駛換道軌跡規(guī)劃方面的研究大多假設車車通信、車車協(xié)同等技術前提下或者換道環(huán)境恒定,并沒有考慮有人駕駛車輛駕駛行為的不確定性對自動駕駛車輛換道產(chǎn)生風險。本文針對在自動駕駛車輛不同的換道類型所面臨的風險,提出相應的風險評估模型以及換道軌跡規(guī)劃模型,并且通過建立自動駕駛車輛換道仿真測試系統(tǒng),驗證了模型對自動駕駛車輛換道成功率的提升。論文主要工作如下:（1）風險評估模型的建立�？紤]自動駕駛車輛換道過程中面對風險的來源和特點,選用合適的參數(shù)建立了基于最大可行加速度的風險評估模型和基于安全距離的風險評估模型,為后續(xù)將風險評估引入到軌跡規(guī)劃模型中提供理論支撐。（2）自由換道風險評估軌跡規(guī)劃方法研究。在混駛環(huán)境中自由換道條件下,基于安全避碰條件,考慮換道效率、對交通流影響、舒適度等因素的基礎上,將基于最大可行加速度的風險評估模型引入到選取最優(yōu)換道軌跡的綜合效益函數(shù),改進了換道軌跡規(guī)劃的方法,通過python編程仿真驗證了自由換道的風險評估最優(yōu)換道軌跡的可行性。（3）強制換道風險評估軌跡規(guī)劃方法研究。根據(jù)混駛... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

矩形位置幾何關系示意圖

第二章風險評估模型11第二章風險評估模型2.1臨界碰撞邊界條件相對于質點模型、靜態(tài)圓模型、動態(tài)圓模型、橢圓模型等車輛模型，Bai等[43]指出矩形模型可以精確模擬車輛的尺寸和輪廓，所以矩形模型在換道過程的微觀模擬中更能精確判斷車輛之間位置關系，因此本文也采用矩形車輛模型。為了研究矩形車輛模型的避碰安全條件，首先從點與直線的位置關系考慮。對任意向量AB和點P，向量AB的方向和其過點A的法線方向將平面分為四個象限，得到式2-1關系，即若向量AB與向量AP的內積大于零，則點P位于Ⅰ、Ⅱ象限；若向量AB與向量AP的內積小于零，則點P位于Ⅲ、Ⅳ象限，如圖2.2（a）。(a)(b)（c）0=00ABAPPABAPPABAPP點位于Ⅰ或Ⅳ象限點位于法線上點位于Ⅱ、Ⅲ象限（式2-1）如圖2.2（b），為了確定點P與矩形ABCD的位置關系，將矩形每條邊都作為一個向量，依據(jù)式2-1原理判斷點P與四個矩形四條邊的位置關系，可得到式2-2關系。0>000ABAPBCBPPABCDCDCPDADP點位于矩形中（式2-2）圖2.1矩形車輛模型Fig2.1Rectangularvehiclemodel圖2.2矩形位置幾何關系示意圖Fig2.2Schematicdiagramofthegeometricrelationshipoftherectangularposition

合肥工業(yè)大學學術碩士研究生學位論文12對于任意的兩個矩形i和j，如圖2.2（c），若矩形j的頂點n(n1234、、、）滿足式1-3，表示該點位于矩形i內；若矩形i的頂點m(m1234、、、）滿足式2-4，表示該點位于矩形j內。12123234341400.1(,),1,2,3,400niiijniiijniiijniiijPPPPPPPPsijnPPPPPPPP（式2-3）12123234341400.2(,),1,2,3,400mjjjimjjjimjjjimjjjiPPPPPPPPsijmPPPPPPPP（式2-4）如圖2.3，要保證兩輛車沒發(fā)生碰撞，必須換道車輛M的矩形模型的四個頂點不在周邊車輛（d1d2o1o2C、C、C、C）矩形模型中，并且周邊車輛（d1d2o1o2C、C、C、C）的矩形模型的四個頂點也不在M矩形模型中。即不碰撞的安全條件為：d1d2o1o2s.1(i,j)s.2(ij)(C,i、、C、C,)CjM（式2-5）圖2.3車輛換道位置示意圖Fig2.3Schematicdiagramofvehiclelanechangingposition這種矩形車輛模型的通過向量點乘的車輛安全模型，公式簡明易懂，不需要區(qū)分不同碰撞點，統(tǒng)一考慮所有的可能碰撞點，且因其計算是利用矩陣計算，計算效率高，有利于在自動駕駛車輛換道軌跡規(guī)劃的高效計算，減少延遲。2.2基于最大可行加速度的風險評估模型在軌跡規(guī)劃時，很多研究假設主車周邊車輛的速度和加速度等狀態(tài)恒定，本文認為影響主車M的風險因素主要有客觀存在的風險和不確定性產(chǎn)生的風險。客觀存在的風險包括車道限制、與周邊恒定狀態(tài)車輛的碰撞等，通過這些風險限制可以

【參考文獻】：
期刊論文
[1]智能汽車避障風險評估及軌跡規(guī)劃[J]. 王斌.  汽車技術. 2018(06)
[2]基于相關向量機的換道安全性評估[J]. 賈小龍,宋定波,王暢,山巖,何愛生,賈丙碩.  交通信息與安全. 2018(02)
[3]基于最小安全距離的車輛交叉換道模型研究[J]. 李娟,曲大義,萬孟飛,曹俊業(yè),劉聰.  青島理工大學學報. 2017(01)
[4]面向駕駛輔助系統(tǒng)的換道安全性預測模型研究[J]. 倪捷,劉志強,涂孝軍,董非.  交通運輸系統(tǒng)工程與信息. 2016(04)
[5]換道預警系統(tǒng)中參數(shù)TTC特性研究[J]. 王暢,付銳,張瓊,郭應時,袁偉.  中國公路學報. 2015(08)
[6]基于EKF學習方法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡汽車換道意圖識別模型研究[J]. 李亞秋,吳超仲,馬曉鳳,黃珍,張暉.  武漢理工大學學報(交通科學與工程版). 2013(04)
[7]Trajectory planning and yaw rate tracking control for lane changing of intelligent vehicle on curved road[J]. REN DianBo1, ZHANG JiYe2, ZHANG JingMing1 & CUI ShengMin1 1 School of Automotive Engineering, Harbin Institute of Technology at Weihai, Weihai 264209, China; 2 State Key Laboratory of Traction Power, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China.  Science China（Technological Sciences）. 2011(03)
[8]基于模糊控制的微觀車輛換道模型的研究及仿真[J]. 林旸,蔣珉,柴干.  計算機技術與發(fā)展. 2009(11)
[9]基于動態(tài)重復博弈的車輛換道模型[J]. 劉小明,鄭淑暉,蔣新春.  公路交通科技. 2008(06)
[10]基于彈性安全換道間距的元胞自動機交通流模型[J]. 王永明,周磊山,呂永波.  系統(tǒng)仿真學報. 2008(05)

博士論文
[1]基于風險評估的汽車碰撞安全系統(tǒng)決策方法研究[D]. 王素娟.長沙理工大學 2013

碩士論文
[1]基于學習的智能車車道保持與換道行為研究[D]. 邱桐柱.北京工業(yè)大學 2019
[2]換道過程中自動駕駛車輛行駛路徑再規(guī)劃策略與方法[D]. 趙一楠.合肥工業(yè)大學 2019
[3]基于NGSIM數(shù)據(jù)的車輛變道行為博弈模型[D]. 張穎達.北京交通大學 2016
[4]考慮周邊車輛駕駛意圖的換道危險預警研究[D]. 鄭華榮.武漢理工大學 2013



本文編號：3071014