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原文传递自动驾驶车辆避撞算法研究

论文题名：	自动驾驶车辆避撞算法研究
关键词：	自动驾驶;车辆避撞;高精地图;路径规划;跟踪控制
摘要：	随着社会的发展，车辆已趋向"智能化、电子化、网联化、共享化"。自动驾驶技术得到更多关注。汽车主动安全是其重要的组成部分，本文针对自动驾驶汽车主动避撞问题，根据不同的碰撞场景，选择转向与制动相协调的方法，使车辆避免发生碰撞安全行驶。论文的主要研究内容如下：　　首先，利用高精地图提供的道路中心参考线和传感器信息定位周围车辆坐标，进行车道判识。对周围车辆进行安全距离判断，确定纵向制动或转向避撞，当选择转向避撞时，结合旁车道的车辆位置速度等情况，选择是否进行制动。根据五次多项式局部规划的路径和地面附着极限条件选择合适的减速度,结合道路平滑性和障碍物检测，选择最优避撞路径。当转向制动无法满足旁车道安全距离条件时候，再次选择直接制动。　　然后，在车辆横纵向控制系统方面，对横纵方向进行解耦，而在纵向控制系统方面进行分层控制,上层控制器则采用线性二次型调节器（LQR）的方法，求出对应的加速度，下层利用逆发动机模型和制动主缸压力实现驱动/制动，合理切换驱动/制动。在横向控制方面,本文从线性二自由度车辆模型出发,建立了Frenet坐标系下的横向误差模型,使用模型预测控制方法(MPC)进行控制。并采用了Matlab/Simulink和Carsim的联合仿真平台,对横纵向控制器的有效性分别加以检验。　　最后，通过仿真平台对整体避撞算法进行验证。结果表明该避撞算法能够在不同场景下，合理选择避撞方式，减小避撞距离，同时保证车辆稳定性。
作者：	黄泽意
专业：	车辆工程
导师：	林国庆
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2022