摘要：为保障驾驶安全,车道偏离辅助系统成为一大研究热点。针对车道偏离辅助系统中的决策问题,提出采用可拓决策方法:以跨道时间和距车道中心线距离作特征量建立二维可拓集合,设计动态边界划分可拓域,不同域中分别采用自由驾驶模式、辅助驾驶模式和线控主动转向模式;求解出关联函数,确定可拓域中辅助驾驶模式人和车的控制权重。针对车道偏离辅助系统的横向运动控制问题,采用人工势场法设计转角控制器:建立了跨道时间模型,以跨道时间为变量设计势场函数,以得到的势场力代入参考车辆模型,用PID控制跟踪理想转向盘转角。针对不同域表征的车道偏离状态,实现自由驾驶模式、辅助驾驶模式和线控主动转向模式之间的切换。利用Carsim/Simulink联合仿真和硬件在环试验台验证了该方法的有效性。

摘要：人机协同控制车辆是降低道路交通事故的重要手段之一,针对因驾驶员操纵失误而引发的车道偏离问题,提出一种基于人机协同的车道偏离辅助控制方法。采用模型预测控制设计的车道偏离辅助控制器可保证车辆在不同速度下稳定地跟踪车道线,通过求解跨道时间并设定其阈值有效触发车道偏离预警,控制辅助系统开启与关闭。根据驾驶员状态、车辆状态、车路相对位置关系实时决策驾驶员与辅助控制器协同控制因子,并由协同因子决定辅助系统的转向力矩。CarSim/Simulink环境下的联合仿真及基于CarSim/LabVIEWRT的硬件在环试验表明:与驾驶员单独操纵相比,基于人机协同的车道偏离辅助系统在避免车道偏离的同时使横向偏差有所减小;与无协同控制相比,人机协同降低了控制器对驾驶员操纵的干预,充分说明所提出的人机协同车道偏离辅助方法提高了车辆行驶的安全性及驾驶舒适性。