基于V2V通信的车辆同步跟随系统研究
发布时间：2024-11-02 03:46
随着计算机技术、仪器仪表技术和通信技术的不断提升,智能驾驶及辅助驾驶系统在近年来得到了很大的发展。很多辅助驾驶系统都已经投入到了实际应用中,如车道保持系统、碰撞预警系统、并线辅助系统及自适应巡航系统等。其中自适应巡航系统的应用极大的减轻了驾驶员在长途高速驾车行驶过程中的疲劳程度,同时还提高了行车安全性。在车辆开启自适应巡航之后,无论前车速度如何变化,车辆始终可以与前车以相同的时速行驶,在保持安全间距的情况下对前车进行跟随。但当前自适应巡航系统的应用还处于初级阶段,存在很多不足之处。系统的控制输入主要依赖于位于车头的传感器测距信息,这种单一的信息依赖导致其应用场景被限制在行驶环境较好的高速及国道路况下。并且由于系统响应速度较慢,使其无法应用于小间距跟随,同时在前车速度频繁变化时车辆的跟随效果也不够理想。针对自适应巡航系统以及类似车辆跟随系统存在的问题,在充分考虑实际路况中不同车辆加速和制动性能差异的情况下,文中围绕基于V2V(车-车)通信的车辆同步跟随系统展开研究工作。本系统在传感器测距信息的基础上加入V2V通信来接收前后车的动力及制动输出差异信息,使二者同时作为跟随系统的控制输入,组成协...
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 课题研究的背景与意义
1.1.1 理想化无人驾驶的局限性
1.1.2 当前车辆跟随系统存在的问题
1.1.3 新的车辆跟随系统需求
1.2 课题的国内外研究现状
1.2.1 基于测距传感器的车辆跟随系统发展及现状
1.2.2 新一代车辆跟随系统的道路测试研究及规划
1.2.3 车辆跟随的理论方法研究现状
1.2.4 轮式机器人的跟随研究现状
1.2.5 研究现状总结
1.3 论文研究内容及章节安排
1.3.1 主要内容
1.3.2 章节安排
2 车辆纵向控制系统及跟随模型构建
2.1 V2X及 V2V体系结构分析
2.1.1 V2X通信技术分析
2.1.2 V2V技术分析
2.2 车辆跟随控制策略及控制器结构研究
2.2.1 车辆跟随控制策略分析
2.2.2 纵向控制系统分层结构建立
2.2.3 CACC控制器结构分析
2.3 车辆纵向跟随模型建立
2.3.1 纵向简化跟随模型分析
2.3.2 含V2V通信的车辆跟随模型建立
2.4 本章小结
3 动力同步过程及间距控制方法研究
3.1 车辆行驶性能分级
3.1.1 动力输出分级方法研究
3.1.2 制动输出分级方法研究
3.1.3 分级应用分析
3.2 间距控制过程分析
3.2.1 期望间距保持
3.2.2 安全跟随控制
3.3 安全间距模型构建
3.3.1 安全间距分析
3.3.2 常用安全间距模型
3.3.3 最小安全间距模型总结
3.3.4 改进的安全距离模型及计算方法
3.4 间距调节过程中的优先特性研究
3.4.1 启动过程
3.4.2 跟驰过程
3.4.3 紧急制动
3.5 本章小结
4 车辆通信网络研究及优化
4.1 V2V通信协议研究
4.1.1 DSRC技术分析
4.1.2 C-V2X技术分析
4.1.3 DSRC与 C-V2X对比
4.1.4 车辆跟随系统通信网络选择
4.2 V2V通信时延估计研究
4.2.1 标准交通流分析
4.2.2 链路时延模型构建
4.2.3 链路时延的预测过程
4.3 V2V通信转发节点优化
4.3.1 转发问题分析
4.3.2 竞争转发方案分析
4.3.3 竞争转发协议改进
4.3.4 BZB协议实施步骤
4.3.5 转发节点的非同质通信能力
4.3.6 整体中继转发逻辑
4.4 本章小结
5 仿真及测试系统设计
5.1 系统数值仿真
5.1.1 仿真环境
5.1.2 仿真过程说明
5.1.3 仿真测试结果
5.2 测试系统模块设计
5.2.1 系统整体设计方案
5.2.2 主控板
5.2.3 车身模块
5.2.4 测距模块
5.2.5 模拟V2V通信模块
5.2.6 路线检测模块
5.2.7 测速模块
5.2.8 电机驱动模块
5.2.9 显示模块
5.2.10 微缩车辆整体
5.3 测试系统软件设计
5.3.1 软件总体结构设计
5.3.2 μC/OS-III实时操作系统应用
5.3.3 系统应用设计
5.4 测试系统实验测试
5.4.1 实验场地
5.4.2 实验方法
5.4.3 实验结果
5.5 本章小结
6 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 课题未来展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
本文编号：4008977
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 课题研究的背景与意义
1.1.1 理想化无人驾驶的局限性
1.1.2 当前车辆跟随系统存在的问题
1.1.3 新的车辆跟随系统需求
1.2 课题的国内外研究现状
1.2.1 基于测距传感器的车辆跟随系统发展及现状
1.2.2 新一代车辆跟随系统的道路测试研究及规划
1.2.3 车辆跟随的理论方法研究现状
1.2.4 轮式机器人的跟随研究现状
1.2.5 研究现状总结
1.3 论文研究内容及章节安排
1.3.1 主要内容
1.3.2 章节安排
2 车辆纵向控制系统及跟随模型构建
2.1 V2X及 V2V体系结构分析
2.1.1 V2X通信技术分析
2.1.2 V2V技术分析
2.2 车辆跟随控制策略及控制器结构研究
2.2.1 车辆跟随控制策略分析
2.2.2 纵向控制系统分层结构建立
2.2.3 CACC控制器结构分析
2.3 车辆纵向跟随模型建立
2.3.1 纵向简化跟随模型分析
2.3.2 含V2V通信的车辆跟随模型建立
2.4 本章小结
3 动力同步过程及间距控制方法研究
3.1 车辆行驶性能分级
3.1.1 动力输出分级方法研究
3.1.2 制动输出分级方法研究
3.1.3 分级应用分析
3.2 间距控制过程分析
3.2.1 期望间距保持
3.2.2 安全跟随控制
3.3 安全间距模型构建
3.3.1 安全间距分析
3.3.2 常用安全间距模型
3.3.3 最小安全间距模型总结
3.3.4 改进的安全距离模型及计算方法
3.4 间距调节过程中的优先特性研究
3.4.1 启动过程
3.4.2 跟驰过程
3.4.3 紧急制动
3.5 本章小结
4 车辆通信网络研究及优化
4.1 V2V通信协议研究
4.1.1 DSRC技术分析
4.1.2 C-V2X技术分析
4.1.3 DSRC与 C-V2X对比
4.1.4 车辆跟随系统通信网络选择
4.2 V2V通信时延估计研究
4.2.1 标准交通流分析
4.2.2 链路时延模型构建
4.2.3 链路时延的预测过程
4.3 V2V通信转发节点优化
4.3.1 转发问题分析
4.3.2 竞争转发方案分析
4.3.3 竞争转发协议改进
4.3.4 BZB协议实施步骤
4.3.5 转发节点的非同质通信能力
4.3.6 整体中继转发逻辑
4.4 本章小结
5 仿真及测试系统设计
5.1 系统数值仿真
5.1.1 仿真环境
5.1.2 仿真过程说明
5.1.3 仿真测试结果
5.2 测试系统模块设计
5.2.1 系统整体设计方案
5.2.2 主控板
5.2.3 车身模块
5.2.4 测距模块
5.2.5 模拟V2V通信模块
5.2.6 路线检测模块
5.2.7 测速模块
5.2.8 电机驱动模块
5.2.9 显示模块
5.2.10 微缩车辆整体
5.3 测试系统软件设计
5.3.1 软件总体结构设计
5.3.2 μC/OS-III实时操作系统应用
5.3.3 系统应用设计
5.4 测试系统实验测试
5.4.1 实验场地
5.4.2 实验方法
5.4.3 实验结果
5.5 本章小结
6 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 课题未来展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
本文编号：4008977
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/4008977.html
