极限动态工况下的车辆紧急避撞算法研究

发布时间：2024-04-02 19:13

　　提高行车安全、减轻交通事故危害在当今社会具有重大的意义,而车辆的自动紧急避撞系统能够帮助主车避免或减轻交通事故,对提高行车安全有较大帮助。传统的车辆紧急避撞系统的设计原则往往比较保守,一定程度上限制了车辆的机动潜能。在某些较为极限的事故场景中,应用赛车漂移技术,有助于挖掘车辆的机动潜能,避免本来必然发生的碰撞,从而减轻事故造成的伤害。本课题的研究目标是将漂移技术运用到乘用车的主动紧急避撞算法中,拓展乘用车在极限动态工况中的避撞能力,研究工作分为避撞轨迹的规划决策算法和轨迹跟踪算法两部分。本文首先阐述了避撞轨迹的规划算法。对一种常见的冲突场景,本文总结了三种常规的紧急避撞方式,提出了一种借鉴漂移技术的掉头避撞方式。通过对主车搭建车辆动力学模型,本文基于最优控制框架提出了该避撞方式的轨迹规划算法。结合对场景中动态障碍物的运动预测,以及对主车的动力学特性建模,本文分析了四种避撞方式的能力极限,并总结出避撞决策逻辑。本文对上述规划算法进行仿真分析,结果证明,在前三种常见避撞方式均失效的极限场景下,漂移掉头避撞方式仍能实现一定的避撞功能。接着,针对提出的漂移掉头避撞方式所规划的轨迹,本文设计了跟...

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1车辆质心侧偏角与横摆角速度的相平面[4]

浙江大学硕士学位论文绪论2动力学极限壁垒，挖掘车辆的机动潜能，避免本来必然发生的碰撞，从而减轻事故造成的伤害。图1-1车辆质心侧偏角与横摆角速度的相平面[4]1.2国内外研究现状本课题以现有的车辆主动避撞轨迹规划和控制算法为基础，探究车辆处于极限动态场景时，如何使用漂移技术实现自....

图1-2基于五次多项式的避撞轨迹规划[6]

浙江大学硕士学位论文绪论3的参考方程，在考虑了起点与终点的曲率约束后，将换道方程简化为()=[10()315()4+6()5]。该方程的参数包括终点的纵向与侧向位移，通过优化方程参数，使得轨迹上车辆的侧向加速度满足附着力的限制，达到避撞的目的[6]，其规划结果如图1-2所示。类似....

图1-3基于正弦函数的避撞轨迹规划[8]

浙江大学硕士学位论文绪论3的参考方程，在考虑了起点与终点的曲率约束后，将换道方程简化为()=[10()315()4+6()5]。该方程的参数包括终点的纵向与侧向位移，通过优化方程参数，使得轨迹上车辆的侧向加速度满足附着力的限制，达到避撞的目的[6]，其规划结果如图1-2所示。类似....

图1-4基于圆弧和回旋线的组合的避撞轨迹的规划[9]

浙江大学硕士学位论文绪论4图1-4基于圆弧和回旋线的组合的避撞轨迹的规划[9]第二类方法在车辆的可通行区域内以随机或者基于一定规则的方式搜索轨迹，常见的如栅格法、快速搜索随机树(RRT)或A*法。DavidMadas等人提出了一种基于样条搜索树方法，如图1-5所示。他们用样条曲线....

本文编号：3946072