车辆自主决策安全性验证方法

发布时间：2021-04-28 07:06

　　针对传统算法在车辆自主决策安全性验证中置信水平较低、验证结果不完备的问题,本文基于形式化的可达性方法分析车辆自主决策行为状态的可行性,并给出车辆自主决策的行为状态完备性集合。采用有向凸多面体算法对自主车辆非线性混合系统进行保守线性化处理,再利用迭代原理和Zonotope近似方法计算可达集。本文得到以下三个在不同道路环境下自主车辆安全性验证结果:一、城市狭窄道路多自主车辆避让的仿真实验表明,在采用A*算法的路径规划后得到各自主车辆的参考轨迹,在初始状态集和传感器噪声边界条件下,在简单估计跟踪器控制下,多辆自主车辆的位置可达集给出了高置信水平的安全保证,并且在分析各自主车辆可达集与不安全集交集后计算了各自主车辆在此过程中的不安全系数。二、变道避碰的仿真实验表明,采用优化遗传算法的路径规划后得到各自主车辆的参考轨迹,在初始状态集和传感器噪声边界条件下,在横、纵向轨迹跟踪器控制下,自主车辆位置可达集和速度可达集给出了高置信水平的安全保证,证明变道避碰环境下,自主车辆能够安全、合规的完成自主驾驶。三、多自主车辆超车避碰的仿真实验表明,在采用A*算法的路径规划后得到各自主车辆的参考轨迹,在初始状态... 

【文章来源】：山东理工大学山东省

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 研究背景及意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 自主车辆国内外发展现状
        1.3.2 系统仿真技术国内外现状
        1.3.3 系统形式化验证国内外研究现状
    1.4 研究内容及目标
    1.5 技术路线
第二章 可达集及其计算方法
    2.1 混成系统
        2.1.1 混成自动机
        2.1.2 混合系统
    2.2 可达集定义
    2.3 可达集的分类
    2.4 可达集的计算
        2.4.1 保守系统线性化
        2.4.2 线性系统可达集计算
    2.5 可达集的表达
    2.6 本章小结
第三章 简单环境下多车避让可达集建模
    3.1 环境设置与路径规划
        3.1.1 环境设置
        3.1.2 路径规划
    3.2 自主车辆轨迹跟踪控制器建模
        3.2.1 自主车辆速度控制器
        3.2.2 横向控制器
        3.2.3 横向控制律
    3.3 实验结果与分析
    3.4 本章小结
第四章 一般环境下多车避让可达集建模
    4.1 场景设置与路径规划
        4.1.1 场景设置
        4.1.2 路径规划
    4.2 车辆动态模型
    4.3 轨迹跟踪控制器模型
    4.4 实验结果与分析
    4.5 本章小结
第五章 复杂环境下多车避让可达集建模
    5.1 环境设置
    5.2 车辆模型
    5.3 路径跟踪器
    5.4 实验结果与分析
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 研究结论
    6.2 未来展望
参考文献
攻读硕士学位期间主要科研成果及奖励
致谢



本文编号：3165042