智能车辆换道轨迹跟踪控制研究
发布时间：2021-04-17 11:59
随着人们对于安全、节能、环保、舒适的交通服务需求的日益增长,加快汽车智能化的发展成为了全世界的共识。智能车辆融合了多项先进技术,如无线通信、智能互联、环境感知、车辆运动控制等,这些技术象征着汽车行业未来发展方向,是新一轮科技革命背景下的新兴产业。车道变更是智能驾驶中最常见的行为之一,研究数据显示,造成人员伤亡的交通事故中,5%与换道操作有关,因此本文针对换道场景进行轨迹跟踪控制技术的研究对于减少交通事故、提高道路通行率具有很强的现实意义。自主换道轨迹跟踪控制相关技术属于智能驾驶技术研究范畴,当前在相对特殊的真实环境中,若是期望令智能车辆的自主行驶活动可以实现成熟驾驶者基本的智能、稳定性还需要一定时间的发展。而当前的车辆在具体的变换车道程序内,换道持续时间相对较为短暂,而其中的车辆速度通常可以维持稳定的状态,为便捷后续的分析工作,暂时并不计算针对车辆采取对应的纵速控制。在分析中先是针对自主换到决策开展简要的分析,依靠针对换道特征的针对性研究活动,针对其采取最小安全距离的思路来开展设计工作,同时计算安全以及个性化等要素来开展模块的设计工作。而对于轨迹规划工作而言,依靠对应的多项式来达成理想...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 智能汽车发展概况
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 智能汽车换道轨迹跟踪概述
1.4 目前存在的主要问题
1.5 主要研究内容与研究方法
2 车辆系统建模与控制理论基础
2.1 轮胎模型
2.2 动力学模型
2.3 车辆模型的验证
2.4 本章小结
3 自主换道决策与轨迹规划
3.1 换道行为特性分析
3.1.1 换道行为的产生
3.1.2 换道过程的划分
3.2 智能车辆自主换道行为决策
3.2.1 换道策略的制定
3.2.2 换道安全距离模型
3.3 智能车辆换道轨迹规划
3.4 本章小结
4 基于MPC的换道轨迹跟踪控制
4.1 模型预测控制原理
4.2 非线性预测控制算法
4.3 线性时变预测控制算法
4.4 模型预测控制器设计
4.4.1 预测方程的建立
4.4.2 控制器的优化求解
4.4.3 控制器约束条件建立
4.5 本章小结
5 换道轨迹跟踪仿真结果分析
5.1 仿真模拟平台
5.1.1 仿真平台简介
5.1.2 虚拟场景搭建及模型建立
5.2 仿真实验结果
5.2.1 仿真参数
5.2.2 仿真结果
5.3 本章小结
6 全文总结与展望
6.1 总结
6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于元胞自动机的车辆换道行为研究[J]. 李娟,曲大义,刘聪,王进展,许翔华. 公路交通科技. 2016(11)
[2]智能汽车发展的现状与挑战[J]. 吴忠泽. 时代汽车. 2015(07)
[3]智能汽车技术发展趋势[J]. 陈慧,徐建波. 中国集成电路. 2014(11)
[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]智能汽车换道控制算法的仿真研究[J]. 王畅,秦加合,郭明华,孙勤英,张文霞. 计算机工程与设计. 2013(07)
[6]软约束线性模型预测控制系统的稳定性方法[J]. 李升波,王建强,李克强. 清华大学学报(自然科学版). 2010(11)
[7]智能车辆自由换道模型研究[J]. 李玮,高德芝,段建民. 公路交通科技. 2010(02)
[8]轮胎动力学模型的建立与仿真分析[J]. 李松焱,闵永军,王良模,安丽华. 南京工程学院学报(自然科学版). 2009(03)
[9]奥迪Q7驾驶辅助系统之换道辅助系统[J]. 路明辉. 汽车电器. 2008(10)
博士论文
[1]智能汽车综合纵向控制的统一驾驶员模型研究[D]. 崔文锋.吉林大学 2017
[2]城区动态环境下智能车辆行为决策研究[D]. 宋威龙.北京理工大学 2016
[3]基于视觉和雷达的智能车辆自主换道决策机制与控制研究[D]. 朱愿.中国人民解放军军事医学科学院 2014
[4]智能车辆自动换道与自动超车控制方法的研究[D]. 游峰.吉林大学 2005
硕士论文
[1]智能网联汽车高速公路自主性换道决策模型研究[D]. 丁婉婷.东南大学 2017
[2]无人驾驶车辆换道与超车控制方法研究[D]. 祁智.燕山大学 2017
[3]自主驾驶车辆轨迹跟踪控制研究[D]. 马迪.大连理工大学 2017
[4]智能车辆自主换道方法的研究[D]. 王政.吉林大学 2016
[5]无人驾驶车辆换道控制方法研究[D]. 王震宇.东南大学 2016
[6]复杂动态城市环境下无人驾驶车辆仿生换道决策模型研究[D]. 田赓.北京理工大学 2016
[7]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
[8]用于换道仿真的车辆运动控制与动力学模型研究[D]. 秦加合.长安大学 2013
[9]4WS车辆高速公路智能换道避障安全行车辅助系统研究[D]. 戚志锦.重庆交通大学 2012
[10]城市道路驾驶员车道变换行为及注视转移特性研究[D]. 霍克.长安大学 2010
本文编号：3143415
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 智能汽车发展概况
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 智能汽车换道轨迹跟踪概述
1.4 目前存在的主要问题
1.5 主要研究内容与研究方法
2 车辆系统建模与控制理论基础
2.1 轮胎模型
2.2 动力学模型
2.3 车辆模型的验证
2.4 本章小结
3 自主换道决策与轨迹规划
3.1 换道行为特性分析
3.1.1 换道行为的产生
3.1.2 换道过程的划分
3.2 智能车辆自主换道行为决策
3.2.1 换道策略的制定
3.2.2 换道安全距离模型
3.3 智能车辆换道轨迹规划
3.4 本章小结
4 基于MPC的换道轨迹跟踪控制
4.1 模型预测控制原理
4.2 非线性预测控制算法
4.3 线性时变预测控制算法
4.4 模型预测控制器设计
4.4.1 预测方程的建立
4.4.2 控制器的优化求解
4.4.3 控制器约束条件建立
4.5 本章小结
5 换道轨迹跟踪仿真结果分析
5.1 仿真模拟平台
5.1.1 仿真平台简介
5.1.2 虚拟场景搭建及模型建立
5.2 仿真实验结果
5.2.1 仿真参数
5.2.2 仿真结果
5.3 本章小结
6 全文总结与展望
6.1 总结
6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于元胞自动机的车辆换道行为研究[J]. 李娟,曲大义,刘聪,王进展,许翔华. 公路交通科技. 2016(11)
[2]智能汽车发展的现状与挑战[J]. 吴忠泽. 时代汽车. 2015(07)
[3]智能汽车技术发展趋势[J]. 陈慧,徐建波. 中国集成电路. 2014(11)
[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]智能汽车换道控制算法的仿真研究[J]. 王畅,秦加合,郭明华,孙勤英,张文霞. 计算机工程与设计. 2013(07)
[6]软约束线性模型预测控制系统的稳定性方法[J]. 李升波,王建强,李克强. 清华大学学报(自然科学版). 2010(11)
[7]智能车辆自由换道模型研究[J]. 李玮,高德芝,段建民. 公路交通科技. 2010(02)
[8]轮胎动力学模型的建立与仿真分析[J]. 李松焱,闵永军,王良模,安丽华. 南京工程学院学报(自然科学版). 2009(03)
[9]奥迪Q7驾驶辅助系统之换道辅助系统[J]. 路明辉. 汽车电器. 2008(10)
博士论文
[1]智能汽车综合纵向控制的统一驾驶员模型研究[D]. 崔文锋.吉林大学 2017
[2]城区动态环境下智能车辆行为决策研究[D]. 宋威龙.北京理工大学 2016
[3]基于视觉和雷达的智能车辆自主换道决策机制与控制研究[D]. 朱愿.中国人民解放军军事医学科学院 2014
[4]智能车辆自动换道与自动超车控制方法的研究[D]. 游峰.吉林大学 2005
硕士论文
[1]智能网联汽车高速公路自主性换道决策模型研究[D]. 丁婉婷.东南大学 2017
[2]无人驾驶车辆换道与超车控制方法研究[D]. 祁智.燕山大学 2017
[3]自主驾驶车辆轨迹跟踪控制研究[D]. 马迪.大连理工大学 2017
[4]智能车辆自主换道方法的研究[D]. 王政.吉林大学 2016
[5]无人驾驶车辆换道控制方法研究[D]. 王震宇.东南大学 2016
[6]复杂动态城市环境下无人驾驶车辆仿生换道决策模型研究[D]. 田赓.北京理工大学 2016
[7]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
[8]用于换道仿真的车辆运动控制与动力学模型研究[D]. 秦加合.长安大学 2013
[9]4WS车辆高速公路智能换道避障安全行车辅助系统研究[D]. 戚志锦.重庆交通大学 2012
[10]城市道路驾驶员车道变换行为及注视转移特性研究[D]. 霍克.长安大学 2010
本文编号：3143415
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