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 |