汽车驾驶人机系统目标评价树的建立及应用

以汽车安全行驶概率为评价目标,列举与之相关的驾驶员、汽车、环境3方面因素,分析因素间关系,确定重要因素并赋予权重,建立汽车驾驶人机系统目标评价树。介绍了该目标评价树的使用方法与适用范围。对哈尔滨市两个事故多发地段的驾驶环境进行评价和改进,取得预期效果。     

汽车预期轨迹驾驶员模糊决策模型及典型路况仿真

本文分析了预瞄最优曲率模型的特点。在此基础上应用系统模糊决策理论，通过合理的预期轨迹决策策略，建立了驾驶员动态决策汽车预期行驶轨迹的模糊决策模型。最终仿真计算了驾驶员在多种典型路况下对汽车预期轨迹的决策行为。     

考虑路径平滑性和避撞稳定性的智能汽车弯道轨迹规划研究

针对智能汽车弯道避障问题，提出了一种兼顾规划曲线平滑度和车辆稳定性的轨迹规划方法。将轨迹规划分为解耦的路径规划和速度规划处理，利用改进的快速随机搜索树（RRT）构建曲率连续且曲率变化量最小的无碰撞的螺旋线路径。改进后的RRT基于深度神经网络的度量函数，选取并连接代价函数最小的树节点，并通过搜索附近节点寻找是否存在代价函数更小的节点。而在速度规划中首先根据道路限速规则，采用梯形规划输出连续的目标加速度曲线。然后基于螺旋线路径曲率和自车状态，采用预瞄加速度矢量控制（PGVC）动态调整目标加速度，最后通过加速度控制逻辑获得最终的期望加速度。仿真结果表明，所提出的轨迹规划方法不仅能使智能汽车满足弯道避撞和路径跟踪的目标要求，且提高了车辆高速过弯的稳定性能，同时本文还验证RRT的快速收敛性质、路径平滑性和基于并行计算的实时性。     

山西省山区高速公路车辆行驶特性及安全预测评价

根据现场车辆行驶试验,采用全球定位系统(GPS)技术,确定了汾(阳)-离(石)高速公路车辆行驶轨迹及其动态行驶特性;基于美国最新的互动式公路安全设计模型(IHSDM)方法,预测了该路段交通事故并与实际交通事故进行了对比,分析了该高速公路的事故频率、特征及其影响因素.研究方法及成果具有一定的借鉴意义,有助于进一步认识高速公路长大纵坡段交通事故的原因和特征.     

基于端到端学习机制的高速公路行驶轨迹曲率预测

本文中基于端到端学习机制进行了高速公路场景下的车辆行驶轨迹预测。首先,为量化表达行驶轨迹,并对预测结果进行合理评价,建立了行车轨迹曲率预测模型与评价体系。然后,针对端到端的行驶轨迹曲率预测训练集中驾驶员行为决策的不确定性导致性能不佳的问题,采用场景切分和特征预提取的方法进行优化和实车试验验证。结果表明,该方法提高了高速公路行驶轨迹预测的准确性和可靠性。     

基于实时路况信息的插电式混合动力汽车预测性能量管理算法研究

为提高插电式混合动力汽车的燃油经济性,对基于实时路况信息的预测性能量管理算法展开研究。根据实时路况信息采用能耗分配法规划全局SOC参考轨迹,利用自适应等效燃油消耗最小策略(A-ECMS)跟随目标SOC轨迹实现能量管理。以上海市某行驶工况数据进行仿真,结果表明:全局SOC参考轨迹可在低、高速区间合理分配电量,真实SOC轨迹与参考轨迹变化趋势一致,燃油经济性较电量消耗-电量维持(CD-CS)策略提高7.65%,接近动态规划(DP)算法的全局最优解。     

基于MPC的无人驾驶汽车轨迹控制研究

为更好地实现对无人驾驶汽车行驶路径的跟踪修正,基于模型预测算法控制车辆的车速和横摆角。通过建立车辆运动学模型、制定目标函数、确定约束条件,设计出了轨迹跟踪控制器。并通过Matlab/Simulink、CarSim软件搭建模型预测控制算法。结果显示,在预定工况下,车辆参考路径和实际行驶误差较小,并有较好的横向稳定性。结果表明该算法能在一定程度能保证无人驾驶汽车的安全性,为智能车辆控制提供了基础。     

某皮卡操纵稳定性改进

汽车操纵稳定性是整车重要评价指标之一,它不仅影响汽车驾驶的方便程度,而且是汽车高速安全行驶的重要性能。操纵稳定性既反映汽车的实际行驶轨迹与驾驶员主观意图的稳合程度,又反应汽车运行的稳定程度。本文对某皮卡的操纵稳定性进行改进,通过优化悬架的衬套刚度和稳定杆结构的优化,来提升整车的操纵稳定性能,以满足整车的技术要求。     

汽车震动仿真分析

首先概述了汽车的行驶平顺性课题研究的意义和背景,随着私家车和重型汽车的需求量不断提高,私家车和重型汽车的行驶平顺性研究变得非常重要,体现了汽车行驶平顺性的建模与仿真分析研究具有的重要意义,介绍了国内外汽车行驶平顺性的建模与仿真研究的现实状况,确定了文章研究的主要议题。本文围绕汽车行驶平顺性的模型建立与仿真分析展开了研究,提出建模与仿真新方法:虚拟激励法的频域及时域仿真,基于有限元思路建立汽车振动结构数学模型的方法,基于变分理论时域数值方法,应用这二者对汽车行驶平顺性建模与仿真展开了研究,得出了有益结论。将平稳随机振动虚拟激励方法应用到了汽车行驶的平顺性仿真分析中,介绍了虚拟激励方法在行驶平顺性的仿真中的应用,探讨了虚拟激励法对于整车行驶平顺性仿真的有效性。     

基于马尔可夫链的混合动力汽车行驶工况预测研究

针对目前混合动力汽车行驶环境适应性的问题,提出一种适应于随机多变的交通状况和基于实时行驶工况预测的能量管理策略。该策略采用一阶齐次马尔可夫链状态转移概率矩阵,对主干道和快速路建立了行驶工况特征参数预测模型,并通过对预测准确度的对比分析,确定了滚动时间窗和预测视距的最佳值。研究结果表明,与传统基于既定循环工况的整车能量管理策略相比,基于工况预测的能量管理策略具有更好的燃油经济性,为新能源汽车能量管理实时控制提供了一种新方法。     

基于改进BB-BC算法的轮毂电机直驱赛车行驶策略优化

为了合理制定轮毂电机直驱赛车的行驶策略,缩短完赛时间,提出了基于改进BB-BC算法的策略优化方法.在分析传统BB-BC算法不足的基础上,通过引入混沌逻辑映射的方法,形成改进的BB-BC算法.利用Matlab/Simulink建立了轮毂电机直驱赛车整车优化模型并进行了实车验证,进一步对行驶策略进行优化研究.结果表明,改进...     

基于NMPC的智能汽车纵横向综合轨迹跟踪控制

本文中针对大曲率转弯工况下,智能汽车纵横向动力学特性的耦合和动力学约束导致轨迹跟踪精度和稳定性下降的问题,提出一种基于非线性模型预测控制(NMPC)的纵横向综合轨迹跟踪控制方法,通过NMPC和障碍函数法(BM)的有效结合,提高了跟踪精度,改善了行驶稳定性.首先建立四轮驱动-前轮转向智能汽车动力学模型和轨迹跟踪模型,采用...     

基于LSTM网络的驾驶意图识别及车辆轨迹预测

自动驾驶汽车需具备预测周围车辆轨迹的能力,以便做出合理的决策规划,提高行驶安全性和乘坐舒适性。运用深度学习方法,设计了一种基于长短时记忆（LSTM）网络的驾驶意图识别及车辆轨迹预测模型,该模型由意图识别模块和轨迹输出模块组成。意图识别模块负责识别驾驶意图,其利用Softmax函数计算出驾驶意图分别为向左换道、直线行驶、向右换道的概率;轨迹输出模块由编码器-解码器结构和混合密度网络（MDN）层组成,其中的编码器将历史轨迹信息编码为上下文向量,解码器结合上下文向量和已识别的驾驶意图信息预测未来轨迹;引入MDN层的目的是利用概率分布来表示车辆未来位置,而非仅仅预测一条确定的轨迹,以提高预测结果的可靠性和模型的鲁棒性。此外,将被预测车辆及其周围车辆组成的整体视为研究对象,使模型能够理解车-车间的交互式行为,响应交通环境的变化,动态地预测车辆位置。使用基于真实路况信息的NGSIM（Next Generation SIMulation）数据集对模型进行训练、验证与测试。研究结果表明：与传统的基于模型的方法相比,基于LSTM网络的轨迹预测方法在预测长时域轨迹上具有明显的优势,考虑交互式信息的意图识别模块具备更高的预判性和准确率,且基于意图识别的轨迹预测能降低预测轨迹与真实轨迹间的均方根误差,显著提高轨迹预测精度。     

基于多点序列预瞄的自动驾驶汽车路径跟踪算法研究

针对自动驾驶汽车自主行驶问题,提出了一种基于预瞄信息的路径跟踪算法。以GPS轨迹点序列作为目标路径,建立车辆—路径相对运动关系模型,使用实时差分GPS数据确定车辆位置。通过预瞄点序列,计算路径的预瞄偏差角和路径弯曲度。根据路径弯曲度确定行驶速度,实现纵向控制;通过Pure Pursuit算法将预瞄偏差角转换成前轮转角的控制量,实现横向控制。试验结果表明,提出的路径跟踪方法在纵向、横向控制和跟踪平稳性方面都具有良好的效果。     

基于LQR的重型半挂汽车列车稳定性控制策略

以半挂车的横摆角速度、侧向加速度、牵引车与半挂车的铰接角及铰接角速度为控制变量,建立了4自由度6轴重型半挂汽车列车的动力学参考模型,并应用ISO双移线工况对此模型进行验证。考虑到等速圆周稳态工况下行驶和地面附着系数等因素对汽车的限制,确定了控制变量横摆角速度和侧向加速度的参考值。采用基于线性二次型调节器(LQR)的最优控制策略及半挂汽车列车单侧制动方案,应用Trucksim软件对参考模型进行了鱼钩转向工况仿真分析。仿真结果表明:所提出的控制策略正确、有效,实现了提高半挂汽车列车稳定性的控制目标。     

改进人工势场法的避障轨迹规划

避障轨迹规划是无人驾驶技术栈中不可或缺的一环,关系到无人驾驶车辆在道路上行驶时的安全性。文章主要研究基于人工势场法的轨迹规划方法,针对该方法中的局部最优及目标不可达的固有缺陷,考虑到在结构化道路上行驶的车辆纵向的变化能力远大于横向。提出了基于Frenet坐标系的势场分布改进方法,将势场沿横向按比例缩放,避免了自车在进行借道绕行时由于多重势场的叠加而产生的路径抖动甚至规划失败。针对局部最优问题,建立了基于安全走廊的逃逸轨迹规划方法。当自车陷入目标不可达情况时,通过动态调整势场引导自车规划出最优方案。最后,在不同交通场景下对提出的改进方案进行了仿真验证,仿真结果表明,提出的方案能够有效提升人工势场法的性能。     

基于小波和粒子群算法的HEV行驶状况辨识方法研究

针对混合动力汽车(HEV)行驶状况(道路坡度和整车载荷)变化难以有效识别,导致驱动系统控制策略不能有效满足驾驶员意图问题,以混联式HEV为研究对象,提出了基于小波滤波和粒子群算法的HEV行驶状况辨识方法。首先建立了汽车行驶状况辨识模型,采用最小二乘法确立了优化目标函数,其次研究了基于小波滤波和粒子群算法的HEV行驶状况辨识原理,最后进行了行驶状况粒子群智能算法辨识试验。在采集实车数据的基础上,对实车数据进行小波滤波,并运用行驶状况辨识方法对道路坡度和整车载荷进行了辨识,并对辨识结果进行小波滤波,结果表明,试验工况下整车载荷辨识的相对误差绝对平均值为2.71%,道路坡度辨识的相对误差绝对平均值为3.85%,验证了所提出方法的有效性。     

汽车高速行驶平顺性试验分析

在运用ＧＢ４９７０－１９９６《汽车平顺性随机输入行驶试验方法》进行汽车低速行驶平顺性试验的基础上，进行汽车高速行驶平顺性试验，对影响汽车高速行驶平顺性的主要因素进行试验分析，提出了改善汽车高速行驶平顺性的措施。     

载货汽车悬架系统优化设计

本文在传统的五自由度汽车振动模型基础上，根据载货汽车的实际特点对模型进行改进，建立新的模型。并以最佳行驶平顺性为目标，根据该模型优化确定载货汽车的悬架参数，为载货汽车悬架的设计提供了一种较合理的方法。     

全挂汽车列车弯路运动轨迹计算机仿真

本文建立了全挂汽车列车转弯模型，并由此引申出全轮转向汽车轨迹的算法，使公路行驶轮式车辆轨迹的描述得到了统一；进行了计算机仿真。