协同式走—停巡航控制策略研究
发布时间：2022-02-12 15:33
随着汽车保有量不断增加,交通拥堵问题日益严重,随之产生的环境污染加重问题以及交通时间浪费问题也变得不可忽视;同时,每年的交通事故数量也居高不下,由此也带来了巨大的人民生命财产损失。人类驾驶员的误操作与驾驶员感知能力的局限性是交通事故及交通堵塞的主要因素。自动控制技术能够规避人类驾驶员的误操作,同时降低驾驶员的操作负担;V2X通信技术可以突破人类驾驶员感知交通信息的局限。进而,基于自动控制和V2X通信技术的网联驾驶辅助系统成为当前的研究热点,是解决日益严重的交通问题的有效途径。本文针对车辆在城市低速走-停工况下的速度控制问题,提出了一种网联驾驶辅助系统—协同式走-停巡航控制系统。该系统利用V2X获取的交通环境信息对车辆速度进行控制以提高交通安全性以及交通效率,且能够解放驾驶员双脚,降低驾驶员操作负担。本文主要对协同式走-停巡航控制系统所涉及的跟车间距策略、车辆协同控制、车辆纵向动力学控制、测试与评价四个方面进行研究:1.考虑交通流特性的跟车间距策略。首先,明确了固定车头时距间距策略与安全距离间距策略对人、本车、前车形成的人车微观系统与交通流宏观系统特性的影响;然后,从交通效率出发,同时兼...
【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】：102 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题的提出
1.2 研究现状
1.2.1 跟车间距策略研究现状
1.2.2 车辆巡航控制研究现状
1.2.3 车辆纵向动力学控制研究现状
1.2.4 研究现状总结
1.3 本文研究内容及结构
第2章 考虑交通流特性的跟车间距策略
2.1 概述
2.2 安全距离与固定车头时距跟车间距策略
2.3 跟车间距策略的影响分析
2.3.1 跟车间距策略与人车微观系统特性
2.3.2 跟车间距策略与交通流宏观系统特性
2.4 考虑交通流特性的综合间距策略
2.5 本章小结
第3章 协同式走-停巡航控制系统上层控制
3.1 概述
3.2 协同式走-停巡航控制系统上层控制策略
3.2.1 车辆队列动态的表达
3.2.2 融合多车状态信息的协同式上层控制策略
3.3 协同式走—停巡航控制系统上层控制器设计
3.3.1 控制问题描述
3.3.2 控制量求解
3.4 仿真分析
3.4.1 仿真工况制定
3.4.2 控制参数对控制效果的影响分析
3.5 本章小结
第4章 协同式走-停巡航控制系统下层控制
4.1 概述
4.2 车辆行驶动力学模型
4.3 驱动工况车辆纵向动力学系统控制
4.3.1 基于驱动工况纵向动力学逆模型的前馈控制器设计
4.3.2 驱动工况模糊PID反馈控制器设计
4.4 制动工况车辆纵向动力学系统控制
4.4.1 基于制动工况纵向动力学逆模型的前馈控制器设计
4.4.2 制动工况PID反馈控制器设计
4.5 仿真分析
4.5.1 加速度阶跃与斜坡综合工况
4.5.2 WLTC循环低速段工况
4.6 本章小结
第5章 协同式走—停巡航控制算法仿真验证
5.1 概述
5.2 仿真平台搭建
5.3 仿真工况制定
5.4 仿真结果分析
5.4.1 稳态跟随工况
5.4.2 车辆切出工况
5.4.3 前方出现运动车辆工况
5.4.4 前方出现静止车辆工况
5.4.5 车辆切入工况
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模拟驾驶员多目标决策的汽车自适应巡航控制算法[J]. 高振海,严伟,李红建,胡振程. 汽车工程. 2015(06)
[2]起-停车辆巡航系统的建模与仿真[J]. 施绍有,高峰,杜发荣,张玉良. 中国公路学报. 2007(03)
[3]起-停车辆巡航技术的发展及关键技术[J]. 施绍有,高峰,王江锋. 汽车工程. 2006(09)
[4]低速行驶车辆的非线性系统建模及控制[J]. 宾洋,李克强,连小珉. 控制理论与应用. 2005(05)
[5]基于驾驶员特征的汽车自适应巡航控制研究[J]. 詹军. 汽车工程. 2005(03)
[6]车辆起-停巡航控制系统的加速度跟踪控制[J]. 宾洋,李克强,连小珉,UKAWA Hiroshi,HANDA Masatoshi,IDONUMA Hideyuki. 清华大学学报(自然科学版). 2005(02)
[7]基于最优预瞄加速度决策的汽车自适应巡航控制系统[J]. 管欣,王景武,高振海. 吉林大学学报(工学版). 2004(02)
[8]基于预瞄跟随理论的驾驶员跟随汽车目标速度的控制模型[J]. 高振海,管欣,李谦,郭孔辉. 吉林工业大学学报(工学版). 2002(01)
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]智能汽车方向与速度综合决策的混合机理与规则建模研究[D]. 张立增.吉林大学 2017
[3]车联网环境下高速公路车辆跟驰模型及仿真研究[D]. 顾海燕.东南大学 2017
[4]仿驾驶员速度跟随行为的自适应巡航控制算法研究[D]. 严伟.吉林大学 2016
[5]汽车自适应巡航控制及相应宏观交通流模型研究[D]. 罗莉华.浙江大学 2011
[6]汽车驾驶员控制行为统一决策模型的研究[D]. 张立存.吉林大学 2007
[7]车辆走停巡航系统的非线性控制研究[D]. 宾洋.清华大学 2006
[8]汽车纵向主动避撞系统的研究[D]. 侯德藻.清华大学 2004
硕士论文
[1]基于滚动优化的车辆自适应巡航控制[D]. 王秋.吉林大学 2017
[2]城市工况汽车走—停巡航算法的研究[D]. 卢燕.吉林大学 2007
[3]汽车纵向动力学系统控制方法的研究[D]. 谯艳娟.重庆大学 2004
本文编号：3621976
【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】：102 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题的提出
1.2 研究现状
1.2.1 跟车间距策略研究现状
1.2.2 车辆巡航控制研究现状
1.2.3 车辆纵向动力学控制研究现状
1.2.4 研究现状总结
1.3 本文研究内容及结构
第2章 考虑交通流特性的跟车间距策略
2.1 概述
2.2 安全距离与固定车头时距跟车间距策略
2.3 跟车间距策略的影响分析
2.3.1 跟车间距策略与人车微观系统特性
2.3.2 跟车间距策略与交通流宏观系统特性
2.4 考虑交通流特性的综合间距策略
2.5 本章小结
第3章 协同式走-停巡航控制系统上层控制
3.1 概述
3.2 协同式走-停巡航控制系统上层控制策略
3.2.1 车辆队列动态的表达
3.2.2 融合多车状态信息的协同式上层控制策略
3.3 协同式走—停巡航控制系统上层控制器设计
3.3.1 控制问题描述
3.3.2 控制量求解
3.4 仿真分析
3.4.1 仿真工况制定
3.4.2 控制参数对控制效果的影响分析
3.5 本章小结
第4章 协同式走-停巡航控制系统下层控制
4.1 概述
4.2 车辆行驶动力学模型
4.3 驱动工况车辆纵向动力学系统控制
4.3.1 基于驱动工况纵向动力学逆模型的前馈控制器设计
4.3.2 驱动工况模糊PID反馈控制器设计
4.4 制动工况车辆纵向动力学系统控制
4.4.1 基于制动工况纵向动力学逆模型的前馈控制器设计
4.4.2 制动工况PID反馈控制器设计
4.5 仿真分析
4.5.1 加速度阶跃与斜坡综合工况
4.5.2 WLTC循环低速段工况
4.6 本章小结
第5章 协同式走—停巡航控制算法仿真验证
5.1 概述
5.2 仿真平台搭建
5.3 仿真工况制定
5.4 仿真结果分析
5.4.1 稳态跟随工况
5.4.2 车辆切出工况
5.4.3 前方出现运动车辆工况
5.4.4 前方出现静止车辆工况
5.4.5 车辆切入工况
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模拟驾驶员多目标决策的汽车自适应巡航控制算法[J]. 高振海,严伟,李红建,胡振程. 汽车工程. 2015(06)
[2]起-停车辆巡航系统的建模与仿真[J]. 施绍有,高峰,杜发荣,张玉良. 中国公路学报. 2007(03)
[3]起-停车辆巡航技术的发展及关键技术[J]. 施绍有,高峰,王江锋. 汽车工程. 2006(09)
[4]低速行驶车辆的非线性系统建模及控制[J]. 宾洋,李克强,连小珉. 控制理论与应用. 2005(05)
[5]基于驾驶员特征的汽车自适应巡航控制研究[J]. 詹军. 汽车工程. 2005(03)
[6]车辆起-停巡航控制系统的加速度跟踪控制[J]. 宾洋,李克强,连小珉,UKAWA Hiroshi,HANDA Masatoshi,IDONUMA Hideyuki. 清华大学学报(自然科学版). 2005(02)
[7]基于最优预瞄加速度决策的汽车自适应巡航控制系统[J]. 管欣,王景武,高振海. 吉林大学学报(工学版). 2004(02)
[8]基于预瞄跟随理论的驾驶员跟随汽车目标速度的控制模型[J]. 高振海,管欣,李谦,郭孔辉. 吉林工业大学学报(工学版). 2002(01)
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]智能汽车方向与速度综合决策的混合机理与规则建模研究[D]. 张立增.吉林大学 2017
[3]车联网环境下高速公路车辆跟驰模型及仿真研究[D]. 顾海燕.东南大学 2017
[4]仿驾驶员速度跟随行为的自适应巡航控制算法研究[D]. 严伟.吉林大学 2016
[5]汽车自适应巡航控制及相应宏观交通流模型研究[D]. 罗莉华.浙江大学 2011
[6]汽车驾驶员控制行为统一决策模型的研究[D]. 张立存.吉林大学 2007
[7]车辆走停巡航系统的非线性控制研究[D]. 宾洋.清华大学 2006
[8]汽车纵向主动避撞系统的研究[D]. 侯德藻.清华大学 2004
硕士论文
[1]基于滚动优化的车辆自适应巡航控制[D]. 王秋.吉林大学 2017
[2]城市工况汽车走—停巡航算法的研究[D]. 卢燕.吉林大学 2007
[3]汽车纵向动力学系统控制方法的研究[D]. 谯艳娟.重庆大学 2004
本文编号：3621976
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