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《长沙理工大学》 2011年
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多车跟驰下的车辆纵向控制动力学建模与仿真

李超智  
【摘要】:论文以中国博士后科学基金项目《车路协同环境下车群运行模拟与实验研究》和2011年现代交通技术领域863主题项目《智能车路协同关键技术研究》为依托,以多车跟驰行驶时的主动安全避撞为应用背景,探索性研究以基于MAVI多车跟驰模型计算出的车辆安全间距和期望速度作为边界条件,进行车辆纵向控制动力学建模,从而计算制动力矩和油门开度。本文主要以下几个方面取得一定的研究进展: 1、综述国内外有关多车跟驰理论和车辆纵向控制动力学建模的研究成果和实践经验,提出将多车跟驰模型与车辆纵向控制动力学模型进行有机结合的研究思路。 2、深入分析非车路协同环境下多车跟驰模型的局限性,以及在车路协同环境下的多车跟驰特性,初步构建了多车跟驰下的车辆纵向控制实验系统。 3、提出了一种基于多前车行驶信息的多车跟驰模型——MAVI(Multi Ahead Vehicle Information),选用李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性分析法对模型的稳定性进行分析和优化验证。研究结果表明基于多前车行驶信息的多车跟驰模型较以前仅仅基于最邻近前车跟驰模型的临界敏感系数明显减小、模型的稳定区域增大、有利于保持车流的稳定。 4、基于visual studio 2010平台,采用C#语言对本文提出的MAVI多车跟驰模型进行仿真软件的设计与开发,利用这一仿真软件对MAVI模型进行仿真分析,主要是对模型中的几个重要参数进行标定。通过多次假设模拟场景进行仿真标定了MAVI模型中的敏感系数a以及反应系数λ。在寻找理想参数组合过程中,涌现出大量的研究结果。 5、建立基于多车跟驰理论的车辆纵向控制动力学模型,将主动安全避撞和列队行驶为应用背景,在Matlab/Simulink对车辆纵向控制动力学模型进行了仿真,将跟驰模型的期望速度和间距作为车辆纵向控制动力学模型的输入,通过特定控制算法的计算,得到车辆的制动力矩或车辆的油门开度。 从微观角度研究多车跟驰行为特性,并基于多车跟驰理论建立车辆纵向控制动力学模型,其研究成果将为车辆主动安全避撞、车辆列队行驶及交通仿真提供理论依据,具有一定的研究意义和应用价值。
【学位授予单位】:长沙理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U461.1

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