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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

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【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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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】
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【共引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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6 本报记者 张丽娅 陈薇亦 实习生 方卿;“物联网”生活令人憧憬[N];江苏经济报;2009年
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7 孔宪娟;基于元胞自动机的交通流建模及其特性分析研究[D];北京交通大学;2007年
8 孟剑平;交通流的介观与微观模型及其应用[D];上海大学;2008年
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10 袁耀明;交通流元胞自动机模型的解析和模拟研究[D];中国科学技术大学;2009年
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1 曹珊;城市道路车辆换道模型及换道影响研究[D];华中科技大学;2009年
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3 秦加合;用于换道仿真的车辆运动控制与动力学模型研究[D];长安大学;2013年
4 郑华荣;考虑周边车辆驾驶意图的换道危险预警研究[D];武汉理工大学;2013年
5 郑楚清;车辆换道预警系统的越线时间预测方法研究[D];长安大学;2013年
6 杜毓皓;基于驾驶人主观判断的换道安全界限时刻研究[D];长安大学;2013年
7 戚志锦;4WS车辆高速公路智能换道避障安全行车辅助系统研究[D];重庆交通大学;2012年
8 杨万三;车辆行驶安全特性及其模型研究[D];青岛理工大学;2013年
9 王艳娜;城市交通流仿真研究及交叉路口信号智能控制[D];华东师范大学;2006年
10 申晶晶;城市交通动画模拟[D];浙江大学;2012年
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