摘要：针对无人驾驶车辆仅采用转向主动避撞控制策略难以应对复杂交通环境的问题,提出了一种基于非线性模型预测控制的变道轨迹规划与跟踪控制方法,实现了无须预先定义轨迹的实时轨迹规划。首先,分析了在高速公路上需要进行变道的场景,针对车辆在变道过程中不仅涉及横向位置的变化而且还与纵向速度有关的问题,建立了车辆横向和纵向联合非线性预测车辆模型;然后,基于模型预测控制算法可以考虑各种复杂约束、非线性等前提以实现系统性能最优控制的优势,设计了基于非线性模型预测控制(NMPC)的变道避撞控制器;最后,利用Matlab和Carsim联合仿真平台对所提方法进行了验证。仿真结果表明:所提出的方法不仅可以使车辆在复杂交通环境下成功地进行变道,而且能在变道过程中保持车身稳定、变道轨迹平滑。

摘要：为了避免路面差异给制动系统带来的困难,改善压力控制迟滞现象。本文设计了一套路面峰值附着系数辨识算法及单神经元PID压力控制器,并深入研究了路面对于制动性能的影响,比较了基于路面峰值附着系数的最大制动力与ABS最大强度制动的制动效果。通过Matlab/Simulink仿真验证了辨识算法的有效性,并将两种压力控制器进行了对比,再利用CarSim/Simulink联合仿真分析了不同路面附着条件下两种制动系统的制动性能。仿真结果表明,该辨识算法具有较高的精度,误差控制在5%左右;所设计的压力控制器响应迅速,超调量较小,且无稳态静差;随着路面附着条件的变差,ABS制动性能下降,而基于路面辨识的制动系统仍具有较好的制动效果,呈现明显的优势。

摘要：为准确全面地反映车辆在不同道路工况下的车路一体化危险行驶状况,并通过主动避撞系统有效降低道路交通事故发生率,本文中分别利用三角函数和指数函数构建了道路和障碍物三维虚拟危险势能场,以实现车辆的主动避撞,并对其关键结构参数及其设计依据进行了分析,最后分别在恒速和变速障碍物的道路工况下进行了主动避撞仿真。结果表明,采用该方法,被控车辆能根据三维虚拟危险势能场跟随理想的路径并通过路径跟踪实现车轮的主动避撞。

摘要：为提高汽车的主动安全性,针对前车忽然静止或视野死角路口突然有车辆出现等紧急情况,设计了基于模型预测控制(MPC)的轨迹跟踪控制器实现换道避撞。研究控制器参数(预测时域Np和控制时域Nc)对转向避撞效果的影响,建立路径跟踪性能综合评价指标,确定最优预测时域和控制时域值,在CarSim/Simulink中实现联合仿真。

摘要：为准确而直观地判断当前工况的危险程度,充分利用已知的车间运动信息,以安全时距模型为基础,提出了一种新的碰撞时间(TTC)的建模方法。基于危险判定指标TTC开发了一种符合驾驶员避撞特性的主动避撞系统;设计了主动避撞分级制动策略,其关键参数根据驾驶员特性和实车试验结果确定;同时,引入了一个预警门限值T_w,设计了采用声、光预警的主动避撞预警策略,帮助驾驶员实现有效避撞。实车试验结果表明:该系统的分级制动和预警策略符合驾驶员的避撞特性,体现了驾驶员控制的优先性和协调性,可有效避免碰撞,满足汽车主动避撞的要求。

摘要：利用软件Creator创建含有道路的虚拟场景,在仿真软件Vega中加入场景和多个车辆模型,受控车辆car采用鼠标和键盘控制,其余车辆借助于PathTool工具提前设置运动路径并编辑每段路径上赋予导航车辆的参数;基于建立的跟驰及更换行驶路线的安全距离模型,在VisualC++6.0平台下结合VegaAPI编程设计一个仿真程序;借助于VegaAPI函数动态获取各个车辆位姿及行驶参数,由安全距离模型计算出车间距动态安全阈值,判断虚拟场景中的车间距是否符合car安全直行、换道及超车的条件,若不符合即强制car减速甚至停车,同时执行界面中会不时给出提示,促使采取主动避撞的正确措施。结果表明在虚拟环境中较好地仿真了车辆的实际避撞过程,受控车辆处于一种主动安全行驶状态。

摘要：针对平直道路上碰撞交通事故的多发性和复杂性,借鉴人工势场理论思想,提出了一种基于危险斥力场的自动驾驶汽车主动避撞局部路径规划算法.该算法建立了算盘式道路和危险斥力场模型,根据算珠受到来自道路边界斥力、障碍物边界斥力和线性拉伸弹簧拉力共同作用达到的受力平衡状态,得到一个非线性方程组,用牛顿迭代法求解出一条能安全避开障碍物且符合汽车动力学性能要求的避障路径.仿真结果表明,该算法有效可行,且具有运算量小、实时性好、安全可靠的特点.

摘要：以车辆避撞系统作为研究对象,根据车辆动力学和控制理论,以STM32F103开发板为开发平台,构建嵌入式硬件控制系统,搭建了智能小车实验平台;然后在LabVIEW中实现了主动避撞系统的上位机程序,完成了数据接收与发送模块、巡航控制器模块、车间距离保持控制器模块等相关程序设计;最后对整个系统进行测试,验证本文所建的主动避撞控制系统满足车辆避撞的要求。

摘要：为满足坡度条件下汽车主动避撞的需要,通过分析车辆在坡度路面上的运动学特性,以安全时距模型为基础,提出了一种新的碰撞危险判定指标TTCP(time to collision of propose)的建模方法。首先,根据自车在坡度环境下与周围目标车辆的方位信息筛选出对自车行驶安全有威胁的目标车辆;然后,基于自车最大制动减速度,运用牛顿运动学定律确定危险判定指标TTCP,根据TTCP值设计了一种符合坡度路面的主动避撞策略;同时基于车辆避撞条件分析引入预警门限值Tw,采用声光预警帮助驾驶员提前预知碰撞危险。最后,参照欧洲新车安全评鉴协会的测试方法在Carsim/Simulink联合仿真坏境中对所提出的主动预警/避撞策略进行仿真。结果表明:所提出的主动预警/避撞策略能有效避免碰撞。

摘要：为了辅助煤矿井下电机车安全驾驶,设计了一套完整的电机车主动避撞系统。该系统基于危险系数ε划分报警和制动等级,建立了一套适合煤矿井下的安全距离模型和检测算法。该系统可以根据当前行驶速度与跟车距离,计算所需要的安全制动距离和危险系数,实现分级报警与制动,并且结构简单,抗干扰能力强,能够适应井下恶劣的工况条件,与新旧车都具有很好的兼容性,可以大大降低电机车追尾或迎面撞车的可能性,为井下安全生产提供了保障。同时,此系统具有"时效管理"子系统,随时可以改变工作状态,具有足够的人性化,保证了司机控制的优先权。适合在煤矿井下进行推广。