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基于障碍物网联感知的车辆避障轨迹预测方法研究
| 论文题名： | 基于障碍物网联感知的车辆避障轨迹预测方法研究 |
| 关键词： | 车辆避障轨迹预测;车联网;车辆定位;障碍物感知 |
| 摘要： | 智能汽车是当前汽车发展与研究的主要方向。智能汽车研究的关键问题包括环境感知、车辆定位和车辆运动的规划与控制等。紧急情形下，提前感知障碍物和合理预测避障轨迹将直接影响智能汽车行驶的安全性。本文研究建立在实验室项目基础上，以基于障碍物网联感知的避障轨迹预测为研究对象，主要研究内容如下： 1.针对本文研究对象，进行障碍物网联感知系统设计。从车联网通讯系统展开研究，搭建障碍物网联感知系统架构；进而，根据研究需求制定应用层通讯协议，并以此设计障碍物网联感知数据通信流程；最后，对障碍物网联感知系统架构进行分析。 2.针对自动紧急制动功能中，存在传感器无法检测可视范围外障碍物的问题，提出一种基于障碍物网联的非视距场景感知策略。通过分析自动紧急制动功能模型确定问题，对传统系统结构进行优化，在感知层中加入车载单元；随后，结合车联网通讯和非视距场景感知模型完成车辆与障碍物的相对定位。该策略利用车联网通讯超前获取障碍物信息，及时完成距离计算，有效解决单车智能的传感器方案在非视距场景失效的问题，显著提高驾驶安全性。 3.针对道路危险状况预警功能中，存在路侧单元外接的传感器无法获取非视距场景下障碍物信息的问题，提出一种基于障碍物网联的避障轨迹预测策略。该策略通过车联网通讯来实时获取车辆历史行驶轨迹信息；其次，为减少系统计算开销，设计一种基于规则的轨迹分类控制器对接收到的信息进行提前分类；再次，通过车联网通讯获取约束条件，设计一种基于K近邻模型的轨迹融合算法；随后，根据实际场景需求改进轨迹压缩算法；最后，将融合和压缩的结果作为最优轨迹对外广播。该策略通过车路协同实现车与路之间的实时数据交互，完成通讯范围内的群体感知，在减少单车智能成本的同时，提前对驾驶员进行预警，提高驾驶安全性。 4.实车实验验证。为满足实车测试条件，搭建测试平台并选择场地；其次，根据国家标准和项目标准确定测试指标；随后，验证系统性能；最后，对本文提出的策略与算法进行功能测试，验证障碍物网联感知的可靠性和避障轨迹预测的有效性。 |
| 作者： | 郭潇怿 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 朴昌浩 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆邮电大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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