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《吉林大学》 2005年
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智能车辆自动换道与自动超车控制方法的研究

游峰  
【摘要】:行驶安全是汽车交通发展的永恒主题,随着汽车保有量的迅速增加,公路上的交通事故,特别是恶性交通事故发生率居高不下,交通安全问题日益突出,智能车辆应运而生。它是车辆工程领域的研究前沿,体现了车辆工程、人工智能、自动控制、计算机等多学科领域理论技术的交叉与综合,是未来车辆发展的趋势,而安全保障技术是其中必不可少和十分重要的组成部分。 本文从车辆主动安全性的角度出发,在智能车辆的安全保障技术领域进行了一些积极有益的探索,目的是为我国汽车安全辅助驾驶系统的应用研究开发提供现实的理论和技术支撑。本文立足于我国的汽车交通现状和技术条件,以吉林大学智能车辆课题组自行研制开发的Cybercar 智能模型车为试验研究平台,对车辆自动换道和自动超车进行了积极有益的研究。 道路识别是实现车辆换道和超车的根本前提。文中选择中值滤波、Sobel算子和最大类间方差的算法对道路图像进行预处理。利用哈夫变换检测车道边界。采用Kalman滤波算法建立动态感兴趣区域,使道路识别的处理满足实时性要求。 轨迹规划是实现车辆换道和超车的必要条件。本文研究了防止车辆换道碰撞的条件,给出了换道最小安全车距的计算方法。选用基于多项式轨迹算法作为车辆自动换道和超车的运动轨迹规划的方法。基于VRML/Simulink 的仿真系统验证了该算法应用的可能性。 本文分析了智能车辆转向系统和驱动系统的静态特性,选用逆M 序列作为系统地输入信号辨识系统。确定系统最大工作频率、信号的时钟周期、序列信号周期、信号幅值的选取原则。采用最小二乘法获取车辆转向系统、驱动系统的数学模型。 轨迹跟踪是实现车辆换道和超车的保证手段。针对智能车辆“纯滚动无滑动”的约束条件,本文设计了在笛卡尔坐标系统下基于Backstepping的全局渐进稳定的控制器。最后对控制器性能进行了仿真分析和试验验证。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:U495

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 张冠哲;任殿波;崔胜民;;智能交通系统车辆换道四轮转向控制[J];大连海事大学学报;2011年03期
2 游峰;王荣本;张荣辉;郭烈;徐建闽;;基于单目视觉的区域交通智能车辆道路边界检测方法研究[J];公路交通科技;2008年06期
3 王江锋;邵春福;闫学东;魏丽英;;基于虚拟现实的车辆换道最小安全距离研究[J];公路交通科技;2010年08期
4 王崇伦;李振龙;陈阳舟;代桂平;;考虑换道约束空间的车辆换道模型研究[J];公路交通科技;2012年01期
5 王彦;李万敏;;基于激光雷达的车辆换道预警系统设计[J];汽车实用技术;2013年01期
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9 游峰;王荣本;张荣辉;;智能车辆系统辨识与控制算法研究[J];中国公路学报;2008年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张青森;基于单目视觉的车辆主动安全技术研究[D];电子科技大学;2011年
2 马超;基于单目视觉的车道偏离预警系统设计[D];电子科技大学;2011年
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6 邢艳云;强光照条件下车道标识线识别与跟踪算法研究[D];吉林大学;2006年
7 杨宁;基于边缘特征的前方车辆识别[D];吉林大学;2007年
8 王文霞;高速公路基本路段车辆换道安全距离模型的研究[D];吉林大学;2007年
9 马立克;CyberCar基于道路边界的导航路径识别算法研究[D];吉林大学;2007年
10 郭秀红;基于机器视觉的月球表面坑的识别算法研究[D];吉林大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 陈丽容;姜湘岗;;飞行控制系统仿真建模中的计算精度分析[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
4 李奔;吉海彦;;基于图像颜色特征的玉米种子神经网络分类研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
5 赵建;;自适应平台直方图红外增强在DSP上的实现[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
6 李莲;闫志洋;;破损胶囊检测的图像处理分析与研究[A];中国仪器仪表学会第十三届青年学术会议论文集[C];2011年
7 张敏;于波;张利;陈园;屠立平;张志枫;费兆馥;许家佗;;不同健康状态舌像颜色与纹理的特征分析[A];全国第十二次中医诊断学术年会论文集[C];2011年
8 屠立平;许家佗;张志枫;张利;张敏;;腻苔图像的识别方法研究[A];全国第十二次中医诊断学术年会论文集[C];2011年
9 柴黎;姚秀芳;;IIR数字滤波器设计和MATLAB实现[A];北京高教学会实验室工作研究会2009年学术研讨会论文集[C];2009年
10 张媛;蔡利栋;;一种去除文本图像椒盐噪声的方法[A];图像图形技术研究与应用(2010)[C];2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
2 雷云云;基于被动式四足机器人的运动学及动力学分析[D];山东科技大学;2010年
3 高鹏;基于DSP的WiMAX自适应调制解调器的设计[D];山东科技大学;2010年
4 徐强;基于TMS320F2812的指纹识别系统的设计与实现[D];山东科技大学;2010年
5 赵奇;医学超声图像三维重建算法研究[D];山东科技大学;2010年
6 徐元;基于双目立体视觉的匹配算法研究[D];山东科技大学;2010年
7 王公旺;高压带电作业机器人运动控制系统的研究与实现[D];山东科技大学;2010年
8 张杨;基于双目立体视觉的CCD测距系统设计[D];长春理工大学;2010年
9 梁春辉;拟人灵巧手的设计及其工作空间研究[D];浙江理工大学;2010年
10 刘爽;气动肌肉机械手臂机构设计与控制方法实现[D];浙江理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 王军雷;应世杰;李百川;;高速公路汽车追尾预警系统的开发研究[J];安全与环境学报;2006年04期
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7 曾桂林;苏秉华;牛丽红;苏学征;;基于神经网络的微光图像增强与复原[J];兵工学报;2006年04期
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋慧;改进的遗传算法在电力系统无功优化中的应用[D];安徽工程大学;2010年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
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【相似文献】
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1 游峰;王荣本;张荣辉;熊文华;;智能车辆换道与超车轨迹跟踪控制[J];农业机械学报;2008年06期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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2 毛海峰;高节能洗车机清洗每辆车仅消耗5升水[N];中国改革报;2009年
3 本报记者 李波 赵伟 郑黎;自主创新产品成科技周“主角”[N];长春日报;2006年
4 记者 汪向勇;IBM戮力无线电子商务[N];计算机世界;2003年
5 本报记者 陈丹;未来高速公路会“主动”疏导交通[N];科技日报;2006年
6 本报实习记者  张研;卫星导航 玩转“五一”[N];计算机世界;2006年
7 成都 苏坛;车载GPS实用选购技巧[N];电子报;2008年
8 四川 苏杭;轻松用好车载GPS小技巧[N];电子报;2008年
9 本报记者 董菁菁;堵车堵出商机[N];中国财经报;2004年
10 陈海霞 颜士秀 小莉;常州“智能车”全国夺冠[N];常州日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 游峰;智能车辆自动换道与自动超车控制方法的研究[D];吉林大学;2005年
2 史春雪;海底钴结壳采矿车路径规划主要技术研究[D];中南大学;2011年
3 辛江慧;探测车自适应障碍识别与路径规划研究[D];南京航空航天大学;2009年
4 周芳;蒸汽发生器检修机械手路径规划及控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 闫飞;面向复杂室外环境的移动机器人三维地图构建与路径规划[D];大连理工大学;2011年
6 曹江丽;水下机器人路径规划问题的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 李雄;飞行危险天气下的航班改航路径规划研究[D];南京航空航天大学;2009年
8 武心安;未知环境下自主式水下潜器路径规划问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 范红;智能机器人路径规划及避障的研究[D];浙江大学;2003年
10 康亮;自主移动机器人运动规划的若干算法研究[D];南京理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周芦芦;智能车辆关键技术研究[D];山东理工大学;2010年
2 王旭;基于蚁群优化算法的路径规划问题研究[D];北京工业大学;2004年
3 史晓磊;基于激光雷达的自动泊车系统研究[D];上海交通大学;2010年
4 程远会;基于ITS的智能车辆技术研究[D];武汉理工大学;2004年
5 李科迪;智能汽车宏观路径规划方法研究[D];吉林大学;2011年
6 陈健;基于RUP的智能车辆调度系统开发研究[D];西南交通大学;2004年
7 马尧阶;单目视觉导航智能车系统研究与实现[D];中南大学;2010年
8 陈蕾;分布式智能车辆仿真调试系统的研究[D];浙江大学;2004年
9 于少伟;智能车辆控制的关键技术研究[D];山东理工大学;2008年
10 林凤涛;智能车的视觉导航与路径规划研究[D];华东交通大学;2009年
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