基于类脑情感学习回路的横-纵向综合控制驾驶员模型

发布时间：2021-04-14 00:27

　　汽车主动安全是解决由机动车数量井喷式增长和驾驶员驾驶技术良莠不齐引发频繁的交通事故、巨大人员伤亡及财产损失的有效途径之一,然而汽车主动安全性能评价需要考虑驾驶员操纵车辆的行为特性,在人-车-路闭环系统下进行分析。为了应对实车实验耗时且代价昂贵的弊端,在主动安全系统开发的前期将在人-车-路闭环仿真平台上进行试验,因此如何建立一个与真实的人类驾驶员行为特性具有良好一致性的驾驶员模型是研究的核心问题。本论文在国家重点研发计划项目“电动汽车智能辅助驾驶技术研发及产业化”的资助下,对人类驾驶员如何感知环境和车辆状态信息,以及在此基础上做出合理的决策及动作;如何学习并掌握陌生车辆动力学特性进行了研究。具体内容如下。（1）建立车-路模型。建立横向和纵向车辆动力学模型;对离散的道路数据点进行拟合,建立双移线和S形道路模型。所建立的车-路模型为后面建立的驾驶员模型闭环仿真验证做准备。（2）基于大脑情感学习回路（BEL）计算模型建立驾驶员转向行为模型。驾驶员转向模型以两点预瞄模型输出的远、近视角信息驱动BEL模型决策出理想的方向盘转角。在双移线工况下仿真验证了基于BEL的驾驶员转向模型的有效性;保持驾驶员... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

012年-2018年全国汽车保有量走势

图 1.2 2012 年-2018 年全国驾驶员数量保有量和新手驾驶员数量迅速增加，随之而来的是交通堵塞、事计局交通事故统计数据显示，2017年全国共发生交通事故20304

驾驶员横向控制模型按有无视觉预瞄环节可大体分为补偿跟踪模型、预瞄驾驶员模型。补偿跟踪驾驶员模型的大体结构如图1.3所示，模型没有考虑人类驾驶员的视觉预瞄行为，驾驶员模型以当前期望轨迹与车辆当前所在轨迹的横向偏差信息决策出理想的方向盘转角。其中，最具代表性的补偿跟踪驾驶员模型是McRuler[24]提出的“交叉模型”(Crossover Model)。图 1.3 补偿跟随控制模型框图预瞄驾驶员模型考虑了人类驾驶员前视作用，相当于提供了一个超前相位，可以弥补驾驶员因生理延迟和车辆动力学响应延迟导致高速时相位不足的缺陷，结构如图1.4 所示。图 1.4 预瞄驾驶员模型预瞄跟随理论模型通过消除根据车辆当前状态估计未来的位置与未来时刻车辆理想位置偏差信息控制车辆跟随期望路径。模型由预瞄环节、前向校正环节和反馈预测环节三个模块组成，分别表示为 P ( s )、 F ( s )和 B ( s )。 f 为道路前方预瞄信息，ef 为一定预瞄时距处依据车辆位姿估计的未来时刻的位置信息

【参考文献】：
期刊论文
[1]驾驶员转向行为建模的研究进展[J]. 马爱静,毛建国,沈峘,刘昊.  汽车工程学报. 2013(06)
[2]基于预瞄最优曲率模型的大曲率转向控制方法[J]. 沈峘,凌锐,李舜酩.  中国机械工程. 2012(17)
[3]仿人小脑神经网络结构的驾驶员方向控制行为建模[J]. 高振海,段立飞.  汽车工程. 2012(04)
[4]基于大脑情感回路的人工情感智能模型[J]. 王上飞,王煦法.  模式识别与人工智能. 2007(02)
[5]预瞄优化神经网络驾驶员模型[J]. 郭孔辉,潘峰,马凤军.  机械工程学报. 2003(01)
[6]驾驶员最优预瞄纵向加速度模型[J]. 高振海,管欣,李谦,郭孔辉.  汽车工程. 2002(05)
[7]基于人工神经网络的汽车闭环系统的研究[J]. 崔胜民,王斐,曹国辉.  哈尔滨工业大学学报. 2001(01)
[8]四轮转向汽车自适应模型跟踪控制研究[J]. 屈求真,刘延柱,张建武.  汽车工程. 2000(02)
[9]驾驶员—汽车闭环系统操纵运动的预瞄最优曲率模型[J]. 郭孔辉.  汽车工程. 1984(03)

博士论文
[1]基于随机模型预测控制的驾驶员行为建模[D]. 曲婷.吉林大学 2015
[2]变推力轴线无人机飞行控制技术研究[D]. 黄国勇.南京航空航天大学 2009

硕士论文
[1]基于驾驶员在环仿真平台的车辆路径跟随模型研究[D]. 陈炜.湖南大学 2014
[2]采用远近两点预瞄的新型驾驶员转向模型研究[D]. 张慧豫.南京航空航天大学 2012



本文编号：3136296