危险换道工况主动避撞控制方法研究

来源 :重庆理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:j482a3710rs
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
对于驾驶员执行自主换道操作时由于未注意到侧后盲区车辆或误判目标车道后车车速(如安全距离不够或后车突然加速)可能导致换道事故发生的情况,展开针对此类危险换道工况的主动避撞控制方法研究。本文在国内外相关研究的基础上,从减少由于驾驶员换道而引发的交通事故以及完善针对换道类事故的车辆主动安全功能角度出发,针对人类驾驶员在换道过程中可能发生事故的情况,以智能汽车为基础对此种工况下的主动避撞控制方法进行研究。主要包括典型危险换道工况的定义及建立,针对典型危险换道工况提出的避撞思路和主动控制决策机制以及安全约束模型的建立,避撞轨迹规划方案与规划控制器的设计与验证,避撞轨迹跟踪控制器的设计与验证,以及在Car Sim和Simulink联合仿真平台下进行的虚拟实验与评价。具体如下:首先,在高速公路直线双车道的场景下,对驾驶员可能的换道操作进行分析,通过抽象和简化,定义四种高速公路典型危险换道工况。通过建立基于最小安全距离的纵向安全约束模型和基于车道偏移量的横向安全约束模型对驾驶员的换道操作进行可行性分析,根据工况设计对应的主动避撞控制决策。接着,以决策时刻自车前轴中心点为轨迹基点,设计避撞控制的动态预瞄点,用五次多项式函数建立避撞轨迹规划模型并进行仿真验证。基于所建立的五次多项式函数轨迹规划模型设计对应的避撞轨迹规划控制器,对计算出的可行避撞轨迹进行筛选,使用最优求解方法来实现控制器在进行避撞轨迹规划过程中对车辆行驶安全性、舒适性和交通环境影响兼顾的考量。然后,基于经典二自由度车辆动力学模型,通过对被控车辆的前轮转角增量进行控制,对使用模型预测控制方法建立的非线性避撞轨迹跟踪控制器进行离散线性化得到线性避撞轨迹跟踪控制器。这样就提高了传统非线性方法的轨迹跟踪效果和实时性。并在不同参数下对控制器进行仿真,在验证控制效果的同时也为后续对主动避撞控制方法的仿真实验调参提供参考。最后,为进一步验证所设计的主动避撞控制方法的效果,在Car Sim和Simulink联合仿真平台下,基于所定义的典型危险工况建立虚拟实验场景,对安全换道工况、自由换道危险工况和强制换道危险工况依次进行了仿真实验和分析,结果表明控制方法在典型危险换道工况场景下不仅能够避免换道事故的发生,而且还能保证一定的乘员安定感。研究可以为相关的换道辅助系统研究提供一定的思路和参考。
其他文献
锐钛矿相TiO2是一种结构稳定、无毒、光催化活性和亲水性很强的半导体,在环境治理、绿色能源、太阳能电池等重大领域被广泛应用。针对锐钛矿相TiO2的禁带宽度大且光量子效率低问题,我们利用第一性原理计算软件,基于密度泛函理论方法系统研究VIB、VIA族原子共掺杂TiO2的光电性能。本文主要探究调制带隙、改善光吸收的基本方法和机理,进而增加光催化效率。具体地,针对掺杂结构的形成能、几何结构、电子结构和光
全球能源问题和环境问题日益严重,清洁能源的电动车广受大众青睐,而电动车运行中往往伴随着大电流,电池随之也会产生大量热量,造成电池温度急剧上升,而锂离子电池对温度非常敏感,应该保证电池温度时刻都保持在20-45℃,过高和过低的温度都会对电池产生严重影响,严重时还会发生热失控甚至是爆炸。因此需要一个有效的热管理系统对电池温度进行控制,以往电池热管理的研究采用有限元的方法居多,这类建模方法存在着不能与控
近年来,我国科技飞速发展,在精密位移测量、工业自动化等领域对传感器提出了更多要求。相比于增量式传感器,绝对式传感器具有直接输出绝对位置、断电重启后不需要寻找绝对零点、使用过程中不存在累计误差等优点,广泛应用于机器人、数控机床、航空航天等领域。军事和航空航天领域要求传感器具有高精度、空间小、测量范围超过360°的时候,单圈绝对式传感器就无法满足要求,需要多圈绝对式传感器替代。我国高精度传感器主要是依
血管支架是介入治疗心血管疾病患者的过程中必不可少的器材。理想的可降解支架可以在植入初期和吸收过程中提供必要的机械强度来维持血管通畅和血管组织重建,还可以通过药物负载使支架局部释放药物促进人体的康复;并且在血管重建完成后在人体中发生生物降解,降低后期出现血栓和炎症的可能性。镁合金的机械性能、可加工性远远优于聚合物支架,并且镁合金支架具有良好的生物相容性和生物可降解性。但镁合金在人体生理环境中腐蚀速率
智能手机PCBA(Printed Circuit Board Assembly)元器件尺寸微小、装配密集,元器件尺寸及其间隙的高精度视觉测量技术是自动化产线精密、柔性装配的关键技术之一。论文以实际项目需求为牵引,以提高智能手机PCBA零部件尺寸及其间隙视觉测量精度为目标,从单目视觉系统高精度标定、零部件边缘检测及修复、亚像素轮廓提取、尺寸及间隙测量等四方面开展了研究。主要研究内容包括:(1)视觉测
随着我国经济发展,汽车保有量持续上升,交通事故也逐年递增,为减少交通事故造成人员伤亡和经济损失,相关部门制定规则强制要求营运客货车具备主动安全功能,车辆和行人检测作为其主要技术,行车环境下车辆和行人检测也作为智能汽车不可或缺的组成。与其他传感器相比摄像头更具优势,因此基于视觉的车辆和行人检测成为各大汽车厂商的首选方案。而目前由于车载平台下硬件性能的局限性,现阶段检测算法均难以实现精度和速度的结合,
为落实国务院关于发展战略性新兴产业和加强节能减排工作的决策部署,加快培育和发展节能汽车与新能源汽车,既是有效缓解能源和环境压力,推动汽车产业可持续发展的紧迫任务,也是加快汽车产业转型升级、培育新的经济增长点和国际竞争优势的战略举措。电动汽车是新能源汽车的主要类型之一,而电驱动系统则是电动汽车核心部件之一。电动汽车电驱动系统是包括驱动电机、电机控制器、传动系统等部件的机电耦合非线性系统,机械、电磁激
近年来随着智能汽车的快速发展,吸引了国内外各大高校以及科研机构对自动驾驶系统投入了大量的研究。装配了自动驾驶系统的汽车可以有效降低交通事故的发生,减少交通拥堵,提高道路的运行效率。当前自动驾驶系统主要从路径规划、环境感知、定位导航与决策控制四个方面来进行研究。而其中自动驾驶系统可以通过环境感知获取周围环境信息,这对于进行后续的汽车控制与决策有重大影响。因此,高效精准的获取车辆周围环境信息是自动驾驶
形状记忆合金是指能够通过加热到一定温度使其恢复原状,并且能够在卸载时具有较大可恢复弹性形变的一类材料。Ni Ti形状记忆合金便是一种典型的形状记忆合金。Ni Ti形状记忆合金由于其优异的形状记忆效应、高强度和良好的生物亲和性被广泛运用到航空航天与医疗领域。在Ni Ti形状记忆合金中,温度和应力诱导的B2奥氏体与B19′马氏体之间的可逆相变分别引起形状记忆效应和超弹性。Ni Ti形状记忆合金中不同相
人体行为识别具有广泛的应用场景,是当下多领域的热门研究方向。伴随着RGB-D传感器的问世,行为识别由二维空间扩展到了三维空间,3D骨架凭借其对行为高度抽象的表达被大量研究。本文将以深度学习方法为载体,对3D骨架序列的空间特征表达、时间运动关联、时空依赖关系以及判别性特征的提取等问题展开深入研究,在NTU-RGB+D数据集与MSR Action 3D数据集上进行实验。主要研究工作如下:针对传统循环神