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混杂车流环境下网联车辆多目标协同自适应巡航控制技术研究
| 论文题名： | 混杂车流环境下网联车辆多目标协同自适应巡航控制技术研究 |
| 关键词： | 智能驾驶系统;自适应巡航控制;模型预测控制;安全性能 |
| 摘要： | 车辆协同自适应巡航控制(Cooperative adaptive cruise control,CACC)系统作为智能驾驶系统的一部分，能减轻驾驶员的驾驶强度，提高驾驶的安全性。安全、跟随、舒适以及燃油经济是车辆CACC的四个重要目标，但是这四个目标往往矛盾不能兼顾。同时考虑道路上车流可能由人驾驶车辆、自适应巡航控制车辆(Adaptive cruise control,ACC)以及CACC车辆组成的混杂车流，混杂车流中其他两种类型车辆会对网联车辆CACC造成影响，因此，开展对混杂车流环境下网联车辆多目标CACC技术的研究具有重要意义。 论文在回顾国内外相关文献的基础上，考虑车辆的安全、舒适、跟随和燃油经济目标，对网联车辆多目标CACC技术展开研究。论文主要研究工作如下： (1)考虑CACC系统建模问题，通过分析车辆运动学关系，建立网联车辆CACC系统、ACC车辆和有人驾驶车辆的纵向动力学模型。进一步结合CarSim仿真平台，建立仿真车辆加速度与节气门开度、控制量与制动压力的模型。 (2)考虑到现存网联车辆多个目标的冲突难以兼顾的问题，设计一个网联车辆多目标巡航控制器。保证网联车辆的跟随、安全以及舒适目标，实现网联车辆多目标协同自适应巡航控制。最后通过仿真验证了控制器的有效性。 (3)考虑混杂车流环境下网联车辆多目标CACC问题，提出一种基于目标车辆切换的多目标协同自适应巡航预测控制方法，分别预测网联车辆、有人驾驶车辆和ACC车辆状态，设计出相应的多目标协同自适应巡航预测控制器。进一步，为了保证网联车辆在紧急情况下车辆的安全性，增设了一个安全巡航控制器，进而网联车辆根据不同的驾驶情况在这四个控制器之间切换以保证混杂车流环境下网联车辆多目标CACC的实现，最后通过仿真验证了该控制器的有效性。 |
| 作者： | 王轲 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 宋秀兰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江工业大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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