特殊道路下智能汽车自动驾驶控制策略的研究

发布时间：2020-05-08 14:15

【摘要】：随着科学技术的进步带动了社会的发展,人们的物质生活水平也逐渐提高,大部分人都选择车辆作为出行的交通工具,在我国这一现象更加明显,汽车数量的增加导致交通事故也随之增加。当汽车在弯道行驶时会因为车速过高,驾驶员精力不集中以及驾驶员能够看到的前方距离有限等原因导致经常发生各种交通事故。调查结果表明,由于人为原因造成的交通事故占交通事故的92%,其中由驾驶员造成的占88.29%,目前国内外都在积极研发汽车的主被动安全技术,这将有利于减少交通事故的发生,同时也在积极推广智能交通、自动驾驶技术,以不断追求最安全、最舒适、最便捷的驾驶体验,这也将有利于缓解交通拥堵的现状。国外自动驾驶技术的研究起始于20世纪50年代,我国自动驾驶技术的研究相对来说起步较晚。目前国内外自动驾驶技术的研究大部分都停留在封闭环境下的高速公路或者特殊的城市道路的测试阶段,在开放环境下实现自动驾驶还有一定的距离。通过查阅国内外在自动驾驶方面所做的研究和取得的成果,特殊道路下自动驾驶技术的研究很少涉。对于我国道路类型繁多且情况复杂的情况,有必要针对特殊道路环境下的自动驾驶进行研究,因此本文主要通过将常见的道路组合成特殊道路,并针对特殊道路下智能汽车的自动驾驶技术进行研究。这对于在各种类型道路上实现智能汽车的自动驾驶具有重要意义。针对我国常见的道路类型进行了研究,根据实际道路设计规范设计特殊道路并在Carsim软件中建立了本文研究的特殊道路模型。针对智能汽车自动驾驶过程中涉及到的车道边界线识别、曲率半径的估算、安全车速的计算方法等关键技术做了详细的研究。本文设计了基于模型预测控制的横向控制器,实现对自动驾驶车辆的横向控制,通过Matlab/Simulink和Carsim联合仿真对横向控制系统进行仿真验证,结果表明横向控制器具有较好的控制性能。基于模糊控制设计了智能汽车的纵向控制系统,实现对自动驾驶车辆的纵向控制,通过Matlab/Simulink和Carsim联合仿真对纵向控制系统进行仿真验证,仿真结果表明设计的纵向控制器具有一定的可靠性。最后将设计的横向控制器、纵向控制器进行结合,通过优化控制器参数,构建智能汽车的综合控制系统,实现车辆的自动驾驶功能。并利用设计的特殊道路进行仿真试验,验证综合控制系统的控制性能及横向控制器与纵向控制器相互之间的协调性。
【图文】：

图 1-2Argo 无人驾驶汽车 图 1-3 奥迪 A8 无人驾驶汽车欧洲无人驾驶的研究水平在世界范围内处于领先地位。英国牛津大学的无人车在不使用 GPS 的情况下利用激光雷达和相机等传感器，实现了在崎岖山路自动行驶，堵车时绕道行驶等技术[8-9]。

图 1-2Argo 无人驾驶汽车 图 1-3 奥迪 A8 无人驾驶汽车欧洲无人驾驶的研究水平在世界范围内处于领先地位。英国牛津大学的无人车在不使用 GPS 的情况下利用激光雷达和相机等传感器，，实现了在崎岖山路自动行驶，堵车时绕道行驶等技术[8-9]。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.6

【参考文献】

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本文编号：2654775