基于安全场的智能汽车个性化换道决策与规划算法研究

发布时间：2023-05-03 23:58

　　智能汽车是目前汽车技术的主流发展方向,有望在未来提供更加安全、经济、舒适、便捷的出行方案。决策规划算法作为智能汽车技术体系的重要组成部分,已经得到了研究人员的广泛关注,但是现有研究对驾乘人员个性化需求的考虑非常少。实际上,不同驾乘人员倾向的车辆行驶风格是不同的,以车道保持和换道工况为例:激进型驾乘人员往往偏好跟车距离较近、换道过程紧凑的风格;而保守型驾乘人员则希望保持较大的跟车距离,同时在换道过程中尽可能使车辆在两车道之间进行平缓过渡。在研究决策规划算法的过程中,对这种差异的忽略会导致车辆行驶状态与驾乘人员的期望水平出现较大偏差,降低用户体验。为此,本文依托国家重点研发计划课题(2016YFB0100904)、国家自然科学基金(51775235)、吉林省自然科学基金(20170101138JC)等项目,在驾驶人驾驶数据分析的基础上开展了基于安全场方法的智能汽车个性化换道决策与规划算法研究。主要研究内容包括:(1)驾驶人驾驶数据采集与分析为获取真实环境下的驾驶人跟车及换道数据,利用高精度惯性导航系统和数据采集系统搭建了驾驶人驾驶数据实车采集平台;随后根据换道决策和轨迹规划需求设计了涵盖跟...

【文章页数】：116 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 智能汽车换道决策方法概述
        1.2.1 基于逻辑规则的换道决策方法概述
        1.2.2 基于机器学习的换道决策方法概述
    1.3 智能汽车运动规划方法概述
        1.3.1 路径规划算法概述
        1.3.2 轨迹曲线类型概述
    1.4 本文主要研究内容
第2章 驾驶人驾驶数据采集与分析
    2.1 驾驶人驾驶数据采集平台搭建
    2.2 驾驶人驾驶数据采集试验
        2.2.1 试验需求分析和工况设计
        2.2.2 驾驶人样本
        2.2.3 驾驶人驾驶数据采集试验
    2.3 驾驶人驾驶数据分析
    2.4 本章小结
第3章 基于安全场的智能汽车个性化换道决策方法研究
    3.1 个性化安全场建立
        3.1.1 制动过程分析
        3.1.2 安全场模型
    3.2 个性化换道意图判断及制动决策
    3.3 个性化换道决策
        3.3.1 换道可行性判断
        3.3.2 考虑侧后方交通车影响的决策方法
        3.3.3 考虑换道前速度调节的决策方法
    3.4 离线仿真试验
    3.5 本章小结
第4章 基于安全场的结构化道路轨迹规划算法研究
    4.1 宏观路径规划
        4.1.1 场景地图建立
        4.1.2 宏观最优路径搜索
        4.1.3 考虑交通约束的动态路径规划
    4.2 微观换道轨迹规划
        4.2.1 基于多项式曲线的换道轨迹规划
        4.2.2 基于B样条曲线的换道轨迹规划
        4.2.3 基于正反梯形加速度曲线的换道轨迹规划
        4.2.4 基于回旋曲线的换道轨迹规划
    4.3 基于预瞄最优曲率模型的轨迹规划仿真试验
        4.3.1 预瞄最优曲率模型
        4.3.2 离线仿真试验
    4.4 本章小结
第5章 基于安全场的非结构化道路轨迹规划算法研究
    5.1 RRT及 RRT*算法概述
        5.1.1 RRT算法基本原理及特点
        5.1.2 RRT*算法基本原理及特点
    5.2 基于安全场引导的改进RRT*算法
        5.2.1 目标偏置策略
        5.2.2 角度约束策略
        5.2.3 安全场引导策略
        5.2.4 双向搜索策略
    5.3 搜索结果后处理
        5.3.1 剪枝处理
        5.3.2 B样条曲线平滑处理
    5.4 离线仿真试验
    5.5 本章小结
第6章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢



本文编号：3807545