通信影响下的网联车辆协作自适应巡航控制研究
发布时间：2021-02-10 08:05
随着汽车自动驾驶技术和无线通信网络技术的发展,基于车-车通信的车队巡航控制技术正成为当今智能交通领域的研究热点。本论文研究通信影响下的网联车辆协作自适应巡航控制问题,针对自主巡航车队发生通信中断的情况,设计了通信中断时的网联车队巡航模式切换控制方法。主要研究内容如下:针对自主巡航车队发生通信中断造成系统不稳定的问题,提出由协作式自适应巡航控制（Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC）模式切换至自适应巡航控制（Adaptive Cruise Control,ACC）模式的方法。首先,将通信中断车辆由CACC切换到ACC模式,且保持原CACC模式下的时间间距不变;然后为了保证车队安全,结合避碰理论,提出一种基于最小安全距离的时间间距切换策略;为了保证两次切换后混合巡航车队（车队中既有CACC车辆也有ACC车辆）的稳定性,结合终值定理和频域分析法设计了混合巡航模式下CACC-ACC控制器。通过仿真与现有方法对比,验证了所提方法的有效性及优越性。针对车载传感器测量距离存在测量精度不高,测量信息延时,测量范围受限等问题,提出一种基于有限时间稳定控制的车队...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１车联网环境下的智能车辆??Ｆｉｇ．?１．１?Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ?ｖｅｈｉｃｌｅｓ?ｉｎ?ＶＡＮＥＴｓ??
ｔｎｅｒｓ?ｆｏｒ?Ａｄｖａｎｃｅｄ??Ｔｒａｎｓｉｔ?ａｎｄ?Ｈｉｇｈｗａｙｓ）项目［２３－２５］，主要研究如何代替驾驶员完成一系列的驾驶操作，使车??队车辆以更小的车间距自动行驶，增强系统的抗扰动能力，提高公路的车流量。１９９７??年，美国智能髙速公路系统协会（Ｎａｔｉｏｎａｌ?Ａｕｔｏｍａｔｅｄ?Ｈｉｇｈｗａｙ?Ｓｙｓｔｅｍ?Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ，??ＮＡＨＳＣ）在加州高速公路上成功地进行了车队巡航控制的演示试验。ＰＡＴＨ计划实现了??车队车辆的自动驾驶，两车之间车间距是４米，如图１．２所示。在试验中，每辆车通过??前后保险杠上都装有的磁力传感器，获取埋设地面的磁道钉磁场信息，以此来检测车辆??的位置，同时利用车－车通信系统获取车队中其他车辆信息。采用相关先进的车队控制??算法实现了车队车辆的自动驾驶。近年来，ＰＡＴＨ项目组从车队巡航控制的稳定性和舒??适性角度出发，利用在英菲尼迪智能车上开发的ＣＡＣＣ系统，研宄基于车－车通信的车??队巡航控制对交通的影响「２６］，分柝结果表明ＣＡＣＣ系统能实现较短的跟车距离，提高??了道路的车流量，具有广阔的应用前景。??图１．２?ＰＡＴＨ项目中的自动驾驶车队??Ｆｉｇ．?１．２?Ａｕｔｏｍａｔｅｄ?ｄｒｉｖｉｎｇ?ｐｌａｔｏｏｎｉｎｇ?ｉｎ?ＰＡＴＨ??；?？??随后日本在２００８年开展的“Ｅｎｅｒｇｙ?ＩＴＳ”项目（如图１．３所示），研究车队自动控制??技术在降低能耗，提高车队车辆安全性等方面的性能，并在日本东名高速公路开展了４??－３?－??
?通信影响下的网联车辆协作自适应巡航控制研究???辆卡车的队列实车测试，通￥车＿车通信技术实现车輛间的信息Ｉ递，实现了车队车辆??的平稳运行，保证了车队的＾全性。??图＇１．３?“Ｅｎｅｒｇｙ?ＩＴＳ”项目中的自动驾驶车队??Ｆｉｇ．?１．３?Ａｕｔｏｍａｔｅｄ?ｄｒｉｖｉｎｇ?ｐｌａｔｏｏｎｉｎｇ?ｉｎ?Ｅｎｅｒｇｙ?ＩＴＳ??ｉ?！?！??近年来，中国百度公司与宝马合作进行无人车队自动驾驶技术的研究。在测试中，??车队自动进行跟车加减速，车辆合并等一系列复杂的指令。在２０１６年第三届世界互联??网大会上，１８辆百度无人车（苋图１．４）在智慧交通示范区内进行运营测试。??Ｉ?，??２＾１?屬??ＢｈＢＨ??图１．４百度无人车队??Ｆｉｇ．?１．４?Ｂａｉｄｕ?ａｕｔｏｍａｔｅｄ?ｄｒｉｖｉｎｇ?ｐｌａｔｏｏｎｉｎｇ??百度无人车队通过其控制算法能进行环境感知和行为预测，其拥有智能互联，车载??硬件，人机交互，高精定位，感知决策，系统安全等一系列完备的系统。高精地图，感??－４?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]异构通信网联车系统鲁棒协同自适应巡航控制[J]. 宋秀兰,丁锋,漏小鑫,何德峰. 控制与决策. 2019(11)
[2]一种协作式车队控制的新方法[J]. 于晓海,郭戈. 控制与决策. 2018(07)
[3]协同式自适应巡航技术发展现状及趋势[J]. 秦晓辉,谢伯元. 现代电信科技. 2014(03)
[4]通讯网络影响下自主车队的控制[J]. 岳伟,郭戈. 控制理论与应用. 2011(07)
[5]加速度连续型自适应巡航控制模式切换策略[J]. 张德兆,王建强,刘佳熙,李克强,连小珉. 清华大学学报(自然科学版). 2010(08)
博士论文
[1]智能汽车个性化辅助驾驶策略研究[D]. 蒋渊德.吉林大学 2019
硕士论文
[1]基于多目标决策算法和PID控制的CACC系统的优化与仿真[D]. 刘骝.吉林大学 2016
[2]考虑侧向车影响的跟驰行为分析与建模[D]. 陶鹏飞.吉林大学 2009
本文编号：3027059
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１车联网环境下的智能车辆??Ｆｉｇ．?１．１?Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ?ｖｅｈｉｃｌｅｓ?ｉｎ?ＶＡＮＥＴｓ??
ｔｎｅｒｓ?ｆｏｒ?Ａｄｖａｎｃｅｄ??Ｔｒａｎｓｉｔ?ａｎｄ?Ｈｉｇｈｗａｙｓ）项目［２３－２５］，主要研究如何代替驾驶员完成一系列的驾驶操作，使车??队车辆以更小的车间距自动行驶，增强系统的抗扰动能力，提高公路的车流量。１９９７??年，美国智能髙速公路系统协会（Ｎａｔｉｏｎａｌ?Ａｕｔｏｍａｔｅｄ?Ｈｉｇｈｗａｙ?Ｓｙｓｔｅｍ?Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ，??ＮＡＨＳＣ）在加州高速公路上成功地进行了车队巡航控制的演示试验。ＰＡＴＨ计划实现了??车队车辆的自动驾驶，两车之间车间距是４米，如图１．２所示。在试验中，每辆车通过??前后保险杠上都装有的磁力传感器，获取埋设地面的磁道钉磁场信息，以此来检测车辆??的位置，同时利用车－车通信系统获取车队中其他车辆信息。采用相关先进的车队控制??算法实现了车队车辆的自动驾驶。近年来，ＰＡＴＨ项目组从车队巡航控制的稳定性和舒??适性角度出发，利用在英菲尼迪智能车上开发的ＣＡＣＣ系统，研宄基于车－车通信的车??队巡航控制对交通的影响「２６］，分柝结果表明ＣＡＣＣ系统能实现较短的跟车距离，提高??了道路的车流量，具有广阔的应用前景。??图１．２?ＰＡＴＨ项目中的自动驾驶车队??Ｆｉｇ．?１．２?Ａｕｔｏｍａｔｅｄ?ｄｒｉｖｉｎｇ?ｐｌａｔｏｏｎｉｎｇ?ｉｎ?ＰＡＴＨ??；?？??随后日本在２００８年开展的“Ｅｎｅｒｇｙ?ＩＴＳ”项目（如图１．３所示），研究车队自动控制??技术在降低能耗，提高车队车辆安全性等方面的性能，并在日本东名高速公路开展了４??－３?－??
?通信影响下的网联车辆协作自适应巡航控制研究???辆卡车的队列实车测试，通￥车＿车通信技术实现车輛间的信息Ｉ递，实现了车队车辆??的平稳运行，保证了车队的＾全性。??图＇１．３?“Ｅｎｅｒｇｙ?ＩＴＳ”项目中的自动驾驶车队??Ｆｉｇ．?１．３?Ａｕｔｏｍａｔｅｄ?ｄｒｉｖｉｎｇ?ｐｌａｔｏｏｎｉｎｇ?ｉｎ?Ｅｎｅｒｇｙ?ＩＴＳ??ｉ?！?！??近年来，中国百度公司与宝马合作进行无人车队自动驾驶技术的研究。在测试中，??车队自动进行跟车加减速，车辆合并等一系列复杂的指令。在２０１６年第三届世界互联??网大会上，１８辆百度无人车（苋图１．４）在智慧交通示范区内进行运营测试。??Ｉ?，??２＾１?屬??ＢｈＢＨ??图１．４百度无人车队??Ｆｉｇ．?１．４?Ｂａｉｄｕ?ａｕｔｏｍａｔｅｄ?ｄｒｉｖｉｎｇ?ｐｌａｔｏｏｎｉｎｇ??百度无人车队通过其控制算法能进行环境感知和行为预测，其拥有智能互联，车载??硬件，人机交互，高精定位，感知决策，系统安全等一系列完备的系统。高精地图，感??－４?－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]异构通信网联车系统鲁棒协同自适应巡航控制[J]. 宋秀兰,丁锋,漏小鑫,何德峰. 控制与决策. 2019(11)
[2]一种协作式车队控制的新方法[J]. 于晓海,郭戈. 控制与决策. 2018(07)
[3]协同式自适应巡航技术发展现状及趋势[J]. 秦晓辉,谢伯元. 现代电信科技. 2014(03)
[4]通讯网络影响下自主车队的控制[J]. 岳伟,郭戈. 控制理论与应用. 2011(07)
[5]加速度连续型自适应巡航控制模式切换策略[J]. 张德兆,王建强,刘佳熙,李克强,连小珉. 清华大学学报(自然科学版). 2010(08)
博士论文
[1]智能汽车个性化辅助驾驶策略研究[D]. 蒋渊德.吉林大学 2019
硕士论文
[1]基于多目标决策算法和PID控制的CACC系统的优化与仿真[D]. 刘骝.吉林大学 2016
[2]考虑侧向车影响的跟驰行为分析与建模[D]. 陶鹏飞.吉林大学 2009
本文编号：3027059
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