基于虚拟场景的自适应巡航控制系统性能测试与分析

发布时间：2023-02-21 10:03

　　现如今,各个国家都致力于汽车自动驾驶技术的研发。在部分高端车型上,都配备了以ADAS为代表的自动驾驶功能。在ACC的研发过程,产品的功能及性能测试是一个重要的环节,受限于公共道路测试的风险高、成本高和效率低等缺点,使得研发的难度和工作量大大增加。为了较好的解决这个问题,国内外许多机构都搭建了一些封闭的测试场地,但是搭建封闭测试场地一方面成本高昂,另外测试的场景相对也比较单一,因此一些传统的汽车测试方法已经无法满足自动驾驶汽车相关功能及性能的测试需求。虚拟场景测试,凭借着高效率,低成本,测试场景丰富和测试风险较低等优势,逐渐成为自动驾驶汽车测试技术的研究热点。本文通过对自然驾驶数据进行提取分析,提出了一种用于自适应巡航系统测试的虚拟测试场景构建方法。通过虚拟场景测试,对影响ACC系统性能的场景参数进行分析提出了一些ACC系统设计的建议。主要开展了如下工作:1.根据自然驾驶数据,设置ACC边界条件,提出了针对ACC测试场景的特征参数。测试场景的数据来源大致可以分为真实数据、模拟数据和专家经验三种类型。基于自然驾驶数据构建的测试场景,能够保证场景的真实度和丰富度。各研究机构所采集的原始自然驾...

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 自动驾驶虚拟测试研究现状
        1.2.2 基于场景的ADAS虚拟测试研究现状
        1.2.3 ACC系统开发及测试现状
    1.3 本文主要研究内容
2 基于自然驾驶数据的虚拟测试场景提取
    2.1 数据的采集与提取
        2.1.1 采集设备
        2.1.2 跟车数据提取
    2.2 测试场景参数确定
        2.2.1 测试场景参数选取
        2.2.2 前车加速度离散化
        2.2.3 测试场景参数定义
    2.3 主成分分析
        2.3.1 降维方法选取
        2.3.2 主成分分析降维
    2.4 聚类分析
        2.4.1 聚类方法
        2.4.2 系统聚类方法确定
        2.4.3 类别数量确定
        2.4.4 K均值聚类
    2.5 显著性检验
        2.5.1 显著性检验方法的选择
        2.5.2 显著性场景提取
    2.6 本章小结
3 基于Prescan的虚拟测试场景构建
    3.1 Prescan平台
        3.1.1 功能介绍
        3.1.2 使用界面介绍
    3.2 场景搭建
        3.2.1 场景参数选择
        3.2.2 场景搭建
    3.3 本章小结
4 基于MPC的自适应巡航控制系统模型
    4.1 ACC系统整体架构
        4.1.1 分层式设计
        4.1.2 一体式设计
    4.2 ACC间距控制策略
        4.2.1 间距控制策略选择
    4.3 基于MPC的上层控制器设计
        4.3.1 模型预测控制介绍
        4.3.2 车间纵向动力学模型
        4.3.3 多目标性能指标分析
        4.3.4 控制算法设计
    4.4 ACC系统下层控制器设计
        4.4.1 加速控制逆发动机模型
        4.4.2 减速控制逆发动机模型
    4.5 ACC系统评价指标
        4.5.1 跟踪性指标
        4.5.2 安全性指标
        4.5.3 舒适性指标
    4.6 基于Prescan和 Simulink的 ACC联合仿真平台
    4.7 本章小结
5 基于虚拟场景的ACC测试与分析
    5.1 正交实验设计
    5.2 测试结果分析
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献



本文编号：3747537