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智能车十字路口紧急工况安全策略研究
| 论文题名： | 智能车十字路口紧急工况安全策略研究 |
| 关键词： | 智能车;十字路口;紧急工况;安全策略;碰撞损伤 |
| 摘要： | 智能车在十字路口交叉行驶发生紧急危险工况时，车辆的主动避撞安全系统可以控制车辆减速或转向，避免碰撞的发生，提高驾驶员的行驶安全，也能对碰撞进行干预使驾驶员的碰撞损伤达到最小。本文针对纵向避撞、横向避撞、横纵向复合避撞，并针对避撞不及时对碰撞进行干预的方法开展研究，研究主要内容如下： ①针对仿真的环境和控制精度的需求，搭建了交叉行驶危险工况场景以及车辆的十四自由度动力学模型。将动力学模型与Carsim的车辆动力学模型比对，通过仿真验证其有效性，将其作为主要的被控模型使用。 ②针对纵向避撞规划控制，设计了分层的规控策略，上层采用模糊控制输出车辆避撞所需加速度，下层采用PID控制对加速度进行跟踪，通过仿真验证纵向避撞规控算法的有效性。 ③针对横向避撞规划控制，设计了分层的规控策略，上层使用五次多项式模拟路径，同时对路径的安全距离、车辆的侧向加速度以及横摆角速度进行优化，找到最优路径，下层使用模型预测控制MPC进行路径跟踪，对控制量及输出量进行限制，最后通过仿真验证横向避撞规控算法的有效性。 ④针对横纵向复合避撞规划控制，设计了分层的规控策略以及解耦的控制策略，上层使用改进的Lattice算法规划出最优轨迹的S-t曲线以及L-S曲线，下层使用双环PID控制跟踪S-t曲线，使用MPC控制跟踪L-S曲线，最后通过仿真验证复合避撞规控算法的有效性。 ⑤针对碰撞损伤最小化规划控制，采用分层的策略，先通过对所有的碰撞情形进行枚举，找到碰撞损伤最小的碰撞情形，将其碰撞点作为下层PID控制的跟踪目标，最后使用仿真验证算法的有效性。 总之，本文围绕智能车在十字路口交叉行驶发生紧急危险工况时的安全策略进行研究，目标为保障驾驶员的行驶安全，涵盖避撞及避撞不及两个部分，构建了一套完整的安全策略体系。 |
| 作者： | 张一鸣 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 郭睿 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 吉林大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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