换道过程中自动驾驶车辆行驶路径再规划策略与方法

发布时间：2021-06-16 01:13

　　换道行为是自动驾驶车辆行驶过程中一个常见且重要的行为,其中,换道过程中的行驶路径规划是自动驾驶车辆换道研究中的一个关键问题。目前自动驾驶车辆换道行为方面的研究主要集中于换道环境没有变化,车辆直接换道成功的情形,并没有对车辆无法继续换道甚至发生碰撞的情况进行深入研究。针对自动驾驶车辆换道受到干扰无法继续正常换道的情形,本文提出相应的行驶路径再规划决策和方法,构建数值仿真和路径模拟仿真,并在仿真环境中验证了规划路径的安全性和可行性,主要工作如下:（1）换道过程中的行驶路径再规划决策过程研究。根据换道过程中不同干扰情况建立了不同的行驶路径再规划场景,基于不同场景中车辆的行驶行为提出对应的行驶路径再规划决策机制。（2）换道过程中的路径再规划方法研究。根据车辆继续换道过程提出换道路径再规划策略,基于安全无碰条件,在考虑换道效率、舒适性的综合效益函数基础上,通过加入换道结束时车辆的行驶状态约束条件,改进了换道路径再规划方法。利用Matlab软件进行数值仿真得到最优换道再规划路径;利用Carsim软件测试最优换道再规划路径的安全性和可行性。（3）换道过程中的返回路径规划方法研究。根据车辆返回原车道的... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 换道决策模型的研究
        1.2.2 换道返回决策研究
        1.2.3 换道路径规划方法研究
        1.2.4 车辆碰撞损伤研究
        1.2.5 研究现状总结
    1.3 研究内容和技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 换道过程中自动驾驶车辆行驶路径再规划策略
    2.1 自动驾驶车辆模型选择
    2.2 换道中的行驶路径再规划场景描述
        2.2.1 初始换道场景
        2.2.2 换道干扰场景
    2.3 换道过程中行驶路径再规划决策过程
        2.3.1 信息感知模块
        2.3.2 判断决策模块
        2.3.3 路径规划模块
    2.4 本章小结
第三章 自动驾驶车辆换道路径再规划
    3.1 换道路径再规划问题描述
        3.1.1 换道路径再规划策略
        3.1.2 换道路径再规划的多项式定义
    3.2 换道路径再规划的效益函数
    3.3 继续换道的安全条件与运动学要求
        3.3.1 车辆运动学要求
        3.3.2 舒适度要求
        3.3.3 安全换道条件
    3.4 仿真测试
        3.4.1 数值仿真测试
        3.4.2 Carsim仿真测试
    3.5 本章小结
第四章 自动驾驶车辆换道返回路径规划
    4.1 换道返回问题描述
        4.1.1 换道返回路径规划策略
        4.1.2 换道返回路径规划的五次多项式定义
    4.2 换道返回的效益函数
    4.3 换道返回的安全条件与运动学要求
        4.3.1 换道返回的安全条件
        4.3.2 车辆换道返回的运动学要求
    4.4 仿真测试
        4.4.1 数值仿真测试
        4.4.2 Carsim仿真测试
    4.5 本章小结
第五章 自动驾驶车辆的碰撞路径规划
    5.1 碰撞情况下的最优减损位置分析
        5.1.1 换道过程中的碰撞形式
        5.1.2 换道过程中的最优减损位置
    5.2 碰撞规划问题描述
        5.2.1 碰撞路径再规划策略
        5.2.2 碰撞路径规划的多项式定义
    5.3 换道碰撞情况下的最优减损路径规划的效益函数
    5.4 继续换道的安全条件与运动学要求
    5.5 仿真测试
        5.5.1 数值仿真测试
        5.5.2 Carsim仿真测试
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况



本文编号：3232071