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入口匝道车辆合并规划及轨迹跟踪研究
| 论文题名： | 入口匝道车辆合并规划及轨迹跟踪研究 |
| 关键词： | 入口匝道;车辆合并;序列判定;轨迹规划;跟踪控制;哈密顿函数 |
| 摘要： | 匝道处车辆合并是缓解交通拥挤的有效方法之一，同时匝道处也是最容易引发事故或道路堵塞的地方之一。通过对匝道处车辆的有效控制，实现匝道和主线上的车辆合并，最终实现匝道和主线上的车辆以合理且高效的方式行驶。这不仅能够有效的提高交通通行能力，保证车辆安全性，而且能够减少交通拥堵，降低环境污染，节约成本。本文对合并过程中的合并序列判定、轨迹规划、跟踪控制问题进行了如下研究: 首先，为了使车辆能够在合适的时机进行汇入，要进行合并序列的判断。本文提出了合并序列判定算法，使得车辆能够按照一定的顺序行驶。在满足安全行驶的条件下，匝道上的车辆按照合并序列算法合并到主线上。 其次，本文以能源消耗为性能指标，通过哈密顿函数分析方法求解得到了车辆在加速车道上的期望轨迹。通过建立位置误差、速度误差和加速度误差设计了有限时间跟踪控制器，实现车辆对期望轨迹的跟踪。 最后，针对实际情况下交通环境存在的影响因素，导致车辆无法按照期望的轨迹行驶，本文采用定时间间隔策略，每隔固定时间对车辆重新进行一次轨迹规划。每次轨迹规划的范围都是从当前位置到合并点，直到完成整个加速车道的合并操作过程。为了使车辆能够按照期望的轨迹行驶，并且提高交通效率，通过建立轨迹误差系统，设计了固定时间轨迹跟踪控制器。最后，通过MATLAB软件进行仿真，验证了所设计控制器的可行性和有效性。 |
| 作者： | 李彩凤 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 郭戈 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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