车联网条件下车辆换道行为的研究
发布时间：2021-04-12 11:17
车辆换道是高速道路上常见的驾驶行为之一。换道过程涉及到车辆纵向、横向位移的变化并且受周边车辆位置和运动状态的影响,具有复杂性、时变性和随机性的特征。车联网技术的发展为车辆实施安全换道提供了新的思路,在车联网条件下换道车辆可以获取周边车辆位置、速度、加速度等交通信息,为车辆换道轨迹的动态规划奠定了基础。通过对动态轨迹的跟踪控制,可以使车辆在周边车辆运动状态不断变化的情况下完成换道驾驶并确保换道过程的安全性。本文针对高速动态环境下车辆的主动性换道行为进行研究,采用多项式对车辆的换道轨迹进行描述,以换道最小安全距离模型为基础,分析了周边车辆环境对换道安全性的影响。依据基于高速路图像采集的NGSIM轨迹数据,通过轨迹滤波和数据提取,收集真实道路交通环境中车辆换道的轨迹特征,对车辆换道轨迹中的相关物理量进行分析统计,并将相邻车辆最小纵向距离不超过最小可接受间隙作为判断换道安全性的条件。本文分别构建了基于Matlab的软件仿真平台和基于智能小车的实物仿真平台用以模拟车联网条件下车辆的换道行为,根据相邻车辆的位置和运行状态提出动态轨迹规划的方法,通过不同的控制算法对动态轨迹进行跟踪控制。选取会对换道...
【文章来源】：长沙理工大学湖南省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１车联网系统架构??相比于国外研宄，我国在车联网研宄方面起步较晚，２００６年我国在８６３计划中设??立了现代交通技术领域，系统化地开展了对智能化交通安全控制技术和智能车路协同技??
主动性换道（Ｄｉｓｃｒｅｔｉｏｎａｒｙ?Ｌａｎｅ?Ｃｈａｎｇｉｎｇ，ＤＬＣ）两类［４５】。??强制性换道是指按照交通规则和驾驶计划，驾驶员为了完成正常的行驶目的而不得??不进行的换道行为。如图２．１所示，车辆１因为正前方车辆停车阻挡了正常驾驶而不得??不准备变换到右侧车道；车辆２既定的驾驶路线是前方路口左转，因此必须在驶入路口??进口道之前由左侧道变换到右侧道；车辆３因为己经接近当前车道的尽头，也不得不向??左侧车道进行换道驾驶。以上三种情景都是常见的强制性换道。在强制性换道过程中，??驾驶员通常不能对目标车道和换道时机进行自主选择，而必须按照交通规则或安全要求??在道路某一特定位置之前进行换道操作，因此在到达特定位置之前，驾驶员一般会有减??速、停车观察等驾驶动作。驾驶员选择换道的地点与特定位置间的临界距离与驾驶员特??性、周边车辆运动状态和道路环境条件有关。??竄围ｆ換到??右供车道＾?ｆｆＳＪＳＷ！??车和?２＾０＾??????????????＼??二雜束点釭嚣到??＼??意田变換到??左侧车通??图２．１常见的强制性换道情景??主动性换道也称自由换道，是指驾驶员为了达到期望的速度或驾驶空间而进行的换??道行为。主动性换道不具有强制性，即使不进行换道，在
１?ｙ（０?＝?Ｖ３＋＋?＾＋＾３??式中ｘ（〇和＞＞（〇分别表示车辆质心在／时刻横坐标和级坐标的位置。??如图２．２所示的车辆理想条件下的左换道场景图，以换道的初始点作为原点建立坐??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模型预测控制的汽车紧急换道控制研究[J]. 张凤娇,魏民祥,黄丽琼,赵万忠. 现代制造工程. 2017(03)
[2]基于贝叶斯网络的车辆换道模型[J]. 邱小平,刘亚龙,马丽娜,杨达. 交通运输系统工程与信息. 2015(05)
[3]基于四阶贝塞尔曲线的无人车可行轨迹规划[J]. 陈成,何玉庆,卜春光,韩建达. 自动化学报. 2015(03)
[4]基于运动微分约束的无人车辆纵横向协同规划算法的研究[J]. 姜岩,龚建伟,熊光明,陈慧岩. 自动化学报. 2013(12)
[5]基于EKF学习方法的BP神经网络汽车换道意图识别模型研究[J]. 李亚秋,吴超仲,马晓凤,黄珍,张晖. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2013(04)
[6]智能车辆自由换道轨迹规划研究[J]. 杨志刚,戚志锦,黄燕. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2013(03)
[7]基于最小安全距离的车辆换道安全研究[J]. 陈秀锋,杨万三,曲大义. 昆明理工大学学报(自然科学版). 2013(03)
[8]支持向量机在换道行为识别中的应用研究[J]. 袁伟,张亚岐,王畅. 计算机工程与设计. 2013(02)
[9]考虑换道约束空间的车辆换道模型研究[J]. 王崇伦,李振龙,陈阳舟,代桂平. 公路交通科技. 2012(01)
[10]基于最小安全距离的车辆换道模型研究[J]. 许伦辉,倪艳明,罗强,黄艳国. 广西师范大学学报(自然科学版). 2011(04)
博士论文
[1]车联网环境下高速公路车辆跟驰模型及仿真研究[D]. 顾海燕.东南大学 2017
[2]车联网环境下的驾驶行为特性研究[D]. 柴锐.北京理工大学 2016
硕士论文
[1]基于视频导航的飞思卡尔智能车系统的设计与实现[D]. 罗丛波.吉林大学 2016
[2]基于最小安全距离的车辆换道控制研究[D]. 吴杭哲.哈尔滨工业大学 2015
[3]车路协同下的车辆换道驾驶辅助方法研究[D]. 常浩.北京交通大学 2015
[4]基于模型预测控制的无人驾驶车辆轨迹跟踪控制算法研究[D]. 孙银健.北京理工大学 2015
[5]城市道路车辆换道行为特性研究[D]. 王琳.北京交通大学 2014
[6]车辆行驶安全特性及其模型研究[D]. 杨万三.青岛理工大学 2013
[7]无人车室外准结构化场景中的自主导航[D]. 张浩.大连理工大学 2013
[8]基于ZigBee多智能小车远程监控系统设计与研究[D]. 龚君.南京师范大学 2012
[9]基于MPC的车辆稳定性控制研究[D]. 柳致海.吉林大学 2011
[10]小型智能车自动驾驶系统设计与实现[D]. 苏鑫.西安理工大学 2008
本文编号：3133205
【文章来源】：长沙理工大学湖南省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１车联网系统架构??相比于国外研宄，我国在车联网研宄方面起步较晚，２００６年我国在８６３计划中设??立了现代交通技术领域，系统化地开展了对智能化交通安全控制技术和智能车路协同技??
主动性换道（Ｄｉｓｃｒｅｔｉｏｎａｒｙ?Ｌａｎｅ?Ｃｈａｎｇｉｎｇ，ＤＬＣ）两类［４５】。??强制性换道是指按照交通规则和驾驶计划，驾驶员为了完成正常的行驶目的而不得??不进行的换道行为。如图２．１所示，车辆１因为正前方车辆停车阻挡了正常驾驶而不得??不准备变换到右侧车道；车辆２既定的驾驶路线是前方路口左转，因此必须在驶入路口??进口道之前由左侧道变换到右侧道；车辆３因为己经接近当前车道的尽头，也不得不向??左侧车道进行换道驾驶。以上三种情景都是常见的强制性换道。在强制性换道过程中，??驾驶员通常不能对目标车道和换道时机进行自主选择，而必须按照交通规则或安全要求??在道路某一特定位置之前进行换道操作，因此在到达特定位置之前，驾驶员一般会有减??速、停车观察等驾驶动作。驾驶员选择换道的地点与特定位置间的临界距离与驾驶员特??性、周边车辆运动状态和道路环境条件有关。??竄围ｆ換到??右供车道＾?ｆｆＳＪＳＷ！??车和?２＾０＾??????????????＼??二雜束点釭嚣到??＼??意田变換到??左侧车通??图２．１常见的强制性换道情景??主动性换道也称自由换道，是指驾驶员为了达到期望的速度或驾驶空间而进行的换??道行为。主动性换道不具有强制性，即使不进行换道，在
１?ｙ（０?＝?Ｖ３＋＋?＾＋＾３??式中ｘ（〇和＞＞（〇分别表示车辆质心在／时刻横坐标和级坐标的位置。??如图２．２所示的车辆理想条件下的左换道场景图，以换道的初始点作为原点建立坐??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模型预测控制的汽车紧急换道控制研究[J]. 张凤娇,魏民祥,黄丽琼,赵万忠. 现代制造工程. 2017(03)
[2]基于贝叶斯网络的车辆换道模型[J]. 邱小平,刘亚龙,马丽娜,杨达. 交通运输系统工程与信息. 2015(05)
[3]基于四阶贝塞尔曲线的无人车可行轨迹规划[J]. 陈成,何玉庆,卜春光,韩建达. 自动化学报. 2015(03)
[4]基于运动微分约束的无人车辆纵横向协同规划算法的研究[J]. 姜岩,龚建伟,熊光明,陈慧岩. 自动化学报. 2013(12)
[5]基于EKF学习方法的BP神经网络汽车换道意图识别模型研究[J]. 李亚秋,吴超仲,马晓凤,黄珍,张晖. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2013(04)
[6]智能车辆自由换道轨迹规划研究[J]. 杨志刚,戚志锦,黄燕. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2013(03)
[7]基于最小安全距离的车辆换道安全研究[J]. 陈秀锋,杨万三,曲大义. 昆明理工大学学报(自然科学版). 2013(03)
[8]支持向量机在换道行为识别中的应用研究[J]. 袁伟,张亚岐,王畅. 计算机工程与设计. 2013(02)
[9]考虑换道约束空间的车辆换道模型研究[J]. 王崇伦,李振龙,陈阳舟,代桂平. 公路交通科技. 2012(01)
[10]基于最小安全距离的车辆换道模型研究[J]. 许伦辉,倪艳明,罗强,黄艳国. 广西师范大学学报(自然科学版). 2011(04)
博士论文
[1]车联网环境下高速公路车辆跟驰模型及仿真研究[D]. 顾海燕.东南大学 2017
[2]车联网环境下的驾驶行为特性研究[D]. 柴锐.北京理工大学 2016
硕士论文
[1]基于视频导航的飞思卡尔智能车系统的设计与实现[D]. 罗丛波.吉林大学 2016
[2]基于最小安全距离的车辆换道控制研究[D]. 吴杭哲.哈尔滨工业大学 2015
[3]车路协同下的车辆换道驾驶辅助方法研究[D]. 常浩.北京交通大学 2015
[4]基于模型预测控制的无人驾驶车辆轨迹跟踪控制算法研究[D]. 孙银健.北京理工大学 2015
[5]城市道路车辆换道行为特性研究[D]. 王琳.北京交通大学 2014
[6]车辆行驶安全特性及其模型研究[D]. 杨万三.青岛理工大学 2013
[7]无人车室外准结构化场景中的自主导航[D]. 张浩.大连理工大学 2013
[8]基于ZigBee多智能小车远程监控系统设计与研究[D]. 龚君.南京师范大学 2012
[9]基于MPC的车辆稳定性控制研究[D]. 柳致海.吉林大学 2011
[10]小型智能车自动驾驶系统设计与实现[D]. 苏鑫.西安理工大学 2008
本文编号：3133205
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