原文传递
针对行人横穿的避撞控制策略研究
| 论文题名： | 针对行人横穿的避撞控制策略研究 |
| 关键词： | 智能驾驶;行人横穿;场景生成;碰撞危险评估;主动避撞决策;纵横向控制策略 |
| 摘要： | 突发的行人横穿是车辆在行驶过程中经常遇到的道路交通问题，为车辆增加了避撞难度。随着智能驾驶技术的迅猛发展，如何高效、全面地构建行人横穿事故虚拟仿真测试场景成为了一个重要问题。针对以上问题，本文提出了兼备纵横向控制策略的行人横穿主动避撞系统，重点研究了行人横穿场景生成、碰撞危险评估、避撞决策与纵横向控制等方面。 首先，研究了行人横穿虚拟场景的自动生成方法。定义了行人横穿场景，确定其场景要素，并以真实数据集为基础提取了行人横穿数据，通过对场景的分析确定了场景要素和参数空间。然后对OpenSCENARIO文件格式分析，建立场景文件内容与场景要素参数空间的映射关系，自动生成OpenSCENARIO格式场景文件，最后建立场景筛选指标，筛选出有价值测试场景，形成行人横穿虚拟场景库。 其次，研究了行人横穿碰撞危险评估算法和自主决策规则。首先确定了行人和车辆的椭圆几何模型，根据人车运动关系定义了分级危险区域（预警区域、潜在危险区域、碰撞危险区域、潜在风险区域）。然后根据人车位置和运动状态计算各自进出不同区域的时间以评估行人危险等级。最后为保证避撞安全，建立了纵横向安全评估条件，车辆根据危险等级信号和安全评估结果进行自主判断，决策出最佳的控制策略：发出预警信号、减速避让、制动避撞、转向避撞或紧急避撞。 然后，研究设计了纵、横向双层避撞控制器。确定纵向避撞控制系统上层控制器基于模糊控制理论输出自车期望减速度，下层控制器基于 PID 控制算法输出制动轮缸压力，实现车辆减速。确定横向避撞控制系统上层控制器基于一元五次多项式进行避撞轨迹规划，下层控制器基于模型预测控制理论实现轨迹跟踪，完成转向避撞操作。 最后，基于Matlab/Simulink+CarSim+VTD搭建联合仿真平台。参考C-NCAP标准法规场景和虚拟场景库典型场景，设计了多种行人横穿验证工况。针对行人横穿场景生成、碰撞危险评估算法、纵横向避撞控制系统进行了仿真，验证了本文提出的场景自动生成方法和行人横穿避撞控制系统的功能性和高效性。 |
| 作者： | 吕华星 |
| 专业： | 工程(车辆工程) |
| 导师： | 胡远志;董立强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2023 |
检索历史
应用推荐
