基于曲率控制的紧急避让路径跟踪研究

针对紧急避让工况,提出一种基于曲率控制的路径跟踪控制方法。以车辆二自由度动力学模型为基础,设计基于曲率控制的二阶自抗扰路径跟踪控制器,采用前馈与反馈相结合的复合控制方法进行曲率跟踪控制。为了解决避让过程中侧向加速度过大或产生阶跃、曲率不连续问题,引入三次B样条曲线进行路径跟踪曲率规划,采用CarSim/Simulink联合仿真方法进行控制器性能验证。仿真结果表明,在对接和对开路面工况下,基于曲率控制的路径跟踪控制器能够保证车辆实际行驶路径曲率跟踪理想路径曲率,抵抗外界干扰能力强。     

智能汽车路径跟踪精度及操纵稳定性耦合机理分析

针对现有智能汽车路径跟踪算法研究中存在的智能汽车路径跟踪精度与操纵稳定性相互耦合和相互制约问题,在车辆二自由度模型基础上,设计了基于传统预瞄误差模型的PID控制方法,研究了智能汽车在蛇形道路工况、定曲率变车速工况和定车速变曲率工况下,车速及道路曲率对智能汽车路径跟踪精度和操纵稳定性的影响。仿真结果表明,随着车速和道路曲率的增加,智能汽车路径跟踪精度以及操纵稳定性降低;智能汽车的路径跟踪精度提高,操纵稳定性变差。     

考虑参数不确定性的无人车预设性能路径跟踪控制

为保证无人车在参数不确定性影响下的路径跟踪具有预设控制精度,提出一种具有预设跟踪误差性能的路径跟踪输出反馈控制方法。根据横向预瞄偏差建立了路径跟踪二阶误差积分系统,在考虑轮胎侧偏刚度参数摄动及车辆横向速度未知的情况下,利用扩张状态方法建立了含有复合未知项的控制模型,再通过设计线性扩张状态观测器对系统未知状态和模型不确定项进行估计,并进一步证明了观测误差的一致有界收敛性。针对无人车路径跟踪瞬态和稳态性能无法满足预设精度的问题,结合观测器估计值提出了一种具有预设性能的路径跟踪输出反馈控制器,并根据Lyapunov理论对闭环系统稳定性进行了严格证明。Matlab/Simulink仿真结果表明,所设计的控制策略能保证车辆以预设控制性能跟踪上期望路径,进一步在硬件在环仿真试验台上进行验证,结果表明所设计方案能严格保证横向跟踪偏差位于安全边界之内并具有较强的鲁棒性。     

自动驾驶汽车路径跟踪控制发展综述

路径算法的研究目的是为了保证自动驾驶汽车能够精确跟踪由决策与规划层给出的参考路径,并确保路径跟踪过程中车辆的行驶稳定性和乘坐安全性。近年来,路径跟踪控制算法的研究成果丰硕,许多学者对现有算法进行优化、创新,诞生了包括系统模型、控制理论、有无前馈信息、行驶工况方面的多种路径跟踪控制算法。通过综述路径跟踪控制算法准确性和行驶稳定性的研究现状,分析2者之间的耦合关系,梳理路径跟踪控制研究历程中各种新旧算法迭代,提出兼顾准确性和行驶稳定性的控制策略,总结自动驾驶汽车路径跟踪控制未来发展趋势。     

基于模型预测控制的智能汽车目标路径跟踪方法研究

为避免智能汽车在目标路径跟踪过程中发生侧滑,改善自动驾驶性能,通过改进目标函数、增加轮胎侧偏角动力学约束,以车辆动力学模型作为模型预测控制的预测模型,提出了一种改进的智能汽车目标路径跟踪方法。在CarSim与MATLAB/Simulink联合仿真平台对该方法进行了验证,结果表明,该方法有效地降低了智能汽车跟踪目标路径时发生侧滑的几率,提高了智能汽车目标路径跟踪的准确性和安全性。     

分布式驱动无人车路径跟踪与稳定性协调控制

针对无人车路径跟踪过程中跟踪效果与车辆稳定性这一多目标控制问题,基于分层控制理论提出了一种分布式驱动无人车辆路径跟踪与稳定性协调控制策略。建立了车辆动力学模型和路径跟踪模型,利用滑模控制方法设计了上层控制器,旨在减小路径跟踪过程中的航向偏差和横向偏差的同时确保车辆自身的稳定性。在下层控制器中,设计了一种四轮轮胎力优化分配方法,根据上层控制器需求,结合车辆横摆与侧倾稳定性情况,实现四轮轮胎力的定向控制分配。基于CarSim和Simulink搭建了联合仿真模型并进行仿真实验,结果表明,提出的协调控制策略能够有效地控制车辆路径跟踪中的航向偏差和横向偏差,同时确保车辆的侧倾与横向稳定性。     

基于模糊LQR的智能汽车路径跟踪控制

为保证智能汽车在不同车速下路径跟踪的精确性与稳定性,本文中设计了一种带有预瞄PID转角补偿的模糊线性二次型调节器(LQR)以进行路径跟踪控制.首先,基于路径跟踪误差模型设计了LQR控制器,并采用预瞄PID方法进行转角补偿,消除稳态误差,提高跟踪精度.接着,针对固定权重系数的控制器对于不同车速适应性较差的问题,提出了一种...     

基于动力学模型预测控制的铰接车辆多点预瞄路径跟踪方法

现有的铰接车辆路径跟踪控制方法在模型线性化和预瞄误差过程均产生较大误差,导致跟踪精度降低。针对铰接车辆路径跟踪控制,构建了铰接车辆动力学模型,采用基于状态轨迹的线性化方法补偿动力学误差,提出了考虑路径多点预瞄误差的控制目标,设计了基于动力学模型的模型预测控制器,用以优化铰接点处转向力矩。为验证该方法的有效性,采用Matlab/Simulink和Adams软件构建了联合仿真平台,对控制算法进行了仿真验证。仿真结果表明,本文中设计的控制器可有效提升铰接车辆路径跟踪精度。     

智能车路径跟踪控制算法的简述

智能车主要分为路径规划、路径跟踪、自动泊车三大部分。路径规划主要研究车辆的避障问题,路径跟踪主要研究车辆跟随期望路径的有效性,自动泊车主要分析车辆在有限的几何空间内将车辆泊到指定的空间位置。其中路径跟踪是其核心部分,根据研究方法的不同,主要分为"预瞄跟随模型"和"智能控制模型"。文章根据预瞄点的不同,主要分析单点预瞄模型、两点预瞄模型、路程预瞄模型。根据智能控制方法的不同,主要分析模糊逻辑控制驾驶员模型、神经网络控制驾驶员模型、模型预测控制驾驶员模型。     

基于改进纯跟踪的智能车路径跟随方法

为提高智能车的路径跟随精度和行驶平稳性，提出一种基于改进纯跟踪的路径跟随方法。首先建立纯跟踪路径跟随模型，分析纯跟踪模型在初始偏差条件下的控制效果；然后将航向偏差作为反馈变量对纯跟踪方法进行补偿，并以横向偏差和航向偏差为输入、以补偿权重为输出，采用类模糊方法实现补偿权重的动态调节；最后通过实车试验选定控制参数，并验证所提方法的控制性能。结果表明，该方法在不同初始偏差和不同目标行驶速度下能够实现偏差的快速消除，并保证行驶平稳性，具有较好的路径跟随效果，运算耗时较少。     

基于蒙特卡罗模拟方法的快速路运行时间可靠度研究

运行时间可靠度作为一个非常重要的概率测度参数能有效地评价交通网络的动态特性。在对运行时间可靠度的概念界定的基础上，分析了快速路运行时间可靠度的影响因素。提出了运用蒙特卡罗模拟方法计算运行时间可靠度，即采用蒙特卡罗模拟方法随机的对快速路入口的交通需求变量进行抽样，根据得到的样本值确定路径出行时间，然后对此出行时间进行检查，如果超过了规定的阚值，则认为不可靠，否则可靠。并通过一个算例对该模型进行了验证。最后指出了运行时间可靠度这一概率参数的应用前景。     

基于多尺度方法的桥桩稳定性评估

通过桥梁检测、桥下桩基抽芯及抽检桩全孔壁摄像试验等多种尺度研究246省道胥河大桥南岸边坡滑移对桥桩基础稳定性的影响。根据检测结果,评定桥梁技术状况为五类桥,且大桥南岸边坡有整体滑移趋势,建议及时封桥停用,并对南岸进行地质详勘,进一步提出治理大桥病害的工程措施,以策安全。     

基于应力测试技术的重型车变速器齿轮失效研究

针对某重型车变速器齿轮的失效问题,利用应力测试技术对易产生弯曲疲劳失效的齿轮进行了应力测试,并通过与有限元计算结果的比较,论述了有限元计算结果的局限性。根据测试结果,从齿根过渡圆角和基节偏差的角度分析了变速器齿轮的失效原因,提出了增大主动齿轮刀具刀顶圆角半径及对基节误差进行控制的改进措施,并通过台架试验进行了验证。     

基于轮胎印迹的事故再现方法研究

首先建立了相机的三维摄影测量模型,用于轮胎印迹的准确勘测和建模。然后建立了车辆运动及碰撞过程中的动力学模型,用以模拟车辆在碰撞前、碰撞过程及碰撞后的运动轨迹,和摄影测量得到的轮胎印迹模型比较,采用轨迹优化的方法实现交通事故在计算机上的三维模拟再现。最后通过在典型事故再现中的应用阐述此方法的应用价值。     

建筑再生料在上海S7公路新建工程中的试验应用

城市建筑垃圾在城市发展建设过程中增加了城市环境保护管理的难度,同时加速了对土石资源的消耗。为协调城市建设与城市建筑垃圾之间的矛盾,研究提出以建筑碎石作为建筑再生料,并应用于城市道路建设工程中。结合上海S7公路(月罗公路—宝钱公路)新建工程,介绍建筑碎石在"永临结合"施工便道中的施工工艺、填筑方案及质量验收情况,充分论证了建筑碎石循环利用于道路路基工程中的可行性,为处理城市固体废弃物提供了一个极具应用价值的新思路。     

基于蚁群算法的最短路径搜索方法研究

最短路径搜索是车载定位导航系统中很重要的一个功能,最短路径搜索问题本身也可以归结为组合优化问题.蚁群算法是基于群体的一种仿生算法,为求解复杂的组合优化问题提供了一种新思路.文章尝试采用蚁群算法来解决车载导航系统中的最短路径搜索问题,并在VC 6.0的环境下进行了仿真实验.实验结果表明,该方法能有效解决车载导航系统中的最短路径搜索问题,具有一定的理论参考价值和实际意义.     

基于 LCA 的城市道路碳排放测算与敏感性分析

开展城市道路碳排放测算与分析是服务“双碳”目标、推进交通可持续发展的关键举措。依托“重庆市广阳大道生态修复及品质提升”项目,基于全生命周期评价方法构建城市道路建设阶段的碳排放测算模型,依据模型的计算结果对新建城市道路碳排放关键输入参数进行敏感性分析。从建设材料、施工机械燃料及电力等角度识别碳排放量的主要影响因素,为碳减排策略的提出提供理论技术支撑,有助于实现道路建设从设计到施工全过程的绿色发展。     

地下结构“可修”状态的层间位移角限值研究

我国地下结构抗震一般采用两阶段设计,抗震设防目标一般为"中震不坏、大震可修",高于地上结构.规范中"大震可修"的性能指标以层间位移角表示,但层间位移角限值的确定依据并不明确.以地下结构"可修"状态的这一抗震性能指标为研究对象,首先对比国内外常用抗震设计规范中"可修"状态的层间位移角限值,分析不同规范性能指标存在差异的原因;然后,通过统计国内外框架结构和剪力墙结构拟静力试验的结果,评估我国抗震规范"可修"状态层间位移角限值的合理性;最后,以地铁车站和地上框架结构为例,通过推覆分析对比研究地下与地上结构的损伤破坏规律,比较地下结构"可修"层间位移角限值与地上结构的差异.研究结果可为地下结构抗震设计规范的修订提供参考.     

基于LBP算子的路面类型识别研究

不同的路面类型会对车辆的制动、加速、变道等决策产生不同影响,因此实时获取路面类型信息对于提高智能汽车的安全性、舒适性等有着重要意义。论文提出一种基于LBP算子的路面类型识别方法,首先采集了四种车辆行驶常见路面的图像信息,并对图像进行了增广处理;然后使用LBP算子提取出路面图像的纹理特征,再采用PCA方式对纹理特征进行降维;最后通过分类器对数据进行训练与分类。实验结果表明该方法的最高分类准确率可以达到98.5%,有效提升了当前路面类型识别的精度。     

基于谱剖面技术的路基病害地质雷达探测方法研究

路基病害与地质雷达接收到的频率信号是密切相关的,针对北京市道路路面检测的实际需要,进行了路面下空洞及松散区域等隐伏病害的识别研究。通过总结电磁波在地层中传播的响应,分析了仅从时间剖面上识别路基病害的局限性,提出了对数功率谱分析路基隐伏病害的观点,把时间剖面转换为谱剖面。空洞病害对电磁波的频谱响应具有较高灵敏度,利用对数功率谱算法和高斯窗口函数来计算时间窗口的对数功率谱剖面,提高了对空洞这类隐伏病害的识别能力。经过实际测试证明,利用该技术来分析路基隐伏病害具有良好的效果。