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基于车辆模型紧耦合的封闭园区车辆定位方法 被引量：12
1
作者 秦晓辉 王哲文 +3 位作者 庞涛 史维清 孙宁 胡满江 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第9期1328-1335,共8页
自主定位是自动驾驶车辆的一项基本能力,全球导航卫星系统(GNSS)可在开阔环境提供定位解决方案,然而在封闭园区环境如港口或工业园区等,高密度的植被和建筑等环境因素会导致GNSS信号不稳定,从而影响定位精度,对自动驾驶系统的安全造成... 自主定位是自动驾驶车辆的一项基本能力,全球导航卫星系统(GNSS)可在开阔环境提供定位解决方案,然而在封闭园区环境如港口或工业园区等,高密度的植被和建筑等环境因素会导致GNSS信号不稳定,从而影响定位精度,对自动驾驶系统的安全造成严重威胁。为解决这一问题,本文中提出融合激光雷达(LiDAR)和惯性测量单元(IMU)的自动驾驶定位方法,通过引入车辆运动学模型以约束车辆位姿优化方向,同时采用模块化设计思路构建系统残差并基于紧耦合方法联合优化获得车辆准确位姿。试验结果表明,所提出的方法能够提高弱GNSS信号环境中自动驾驶车辆的定位精度和鲁棒性。 展开更多
关键词 自动驾驶 自主定位 紧耦合 车辆运动学模型
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启发式RRT算法的AGV路径规划 被引量：11
2
作者 杨瑶 付克昌 +3 位作者 蒋涛 张国良 刘甲甲 孟易 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2020年第12期125-133,共9页
在实际应用中,B-RRT^*算法规划的路径存在着转折次数多、路线不平滑、路线贴合障碍物和最大转角过大等不符合车辆运动学的问题。为了获得适用于自动导引小车(Automatic Guided Vehicle,AGV)的优化路径,通过使用Reeds-Shepp曲线进行预处... 在实际应用中,B-RRT^*算法规划的路径存在着转折次数多、路线不平滑、路线贴合障碍物和最大转角过大等不符合车辆运动学的问题。为了获得适用于自动导引小车(Automatic Guided Vehicle,AGV)的优化路径,通过使用Reeds-Shepp曲线进行预处理以解决车辆在目标点朝向的问题。此外,提出启发式滑动窗口采样减少B-RRT^*算法随机采样所带来的误差,并将车辆运动学约束加入到重选父节点和重布随机树的过程,使用贝塞尔曲线对所规划的路径进行平滑处理。实验结果表明:在规划相同路径上,改进B-RRT^*算法规划的路径能够有效地解决上述算法存在的最大转角不合理、路径靠近障碍物、路径不平滑和不符合车辆运动学等问题。 展开更多
关键词 自动导引小车 车辆运动学模型 Reeds-Shepp曲线 启发式滑动窗口采样 B-RRT^*算法 路径规划
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一种改进A^(*)算法在智能车中的应用研究 被引量：8
3
作者 杨瑶 付克昌 +3 位作者 蒋涛 刘甲甲 向泽波 程永杰 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2021年第3期71-79,共9页
在智能车的自主导航中,要求规划模块在满足一定限制条件下,生成符合智能车运动特性的路径。而传统A^(*)算法存在着路径点不平滑,路径点紧挨障碍物和起始时刻路径不合理的问题。为了解决传统A^(*)算法所存在的问题,首先建立了车辆运动学... 在智能车的自主导航中,要求规划模块在满足一定限制条件下,生成符合智能车运动特性的路径。而传统A^(*)算法存在着路径点不平滑,路径点紧挨障碍物和起始时刻路径不合理的问题。为了解决传统A^(*)算法所存在的问题,首先建立了车辆运动学模型并得到约束条件,同时将方向代价和自适应障碍物惩罚代价加入评价函数中;然后用车辆约束条件优化启发函数和路径优化模块;最后通过自由边界三次插值算法拟合转折点,使A^(*)算法规划的路径能够更好地被跟踪模块跟踪。通过实验分析可知:相比于传统A^(*)算法,改进A^(*)算法规划的路径更适用于实际车辆的运动控制。 展开更多
关键词 智能车 路径规划 A^(*)算法 车辆运动学模型 方向代价 自适应惩罚代价
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非平行初始状态自动泊车轨迹生成方法 被引量：7
4
作者 朴昌浩 张乐 +3 位作者 张艳 黎予生 赵会 禄盛 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期506-511,共6页
研究车身姿态非平行初始状态下的自动泊车系统轨迹生成方法.结合车辆运动学模型和融合动力学约束条件,分析泊车过程车辆运动路径;利用图像信息匹配车身初始姿态,最后基于全局规划生成由三段圆弧构成的完整泊车轨迹.与传统最小半径轨迹... 研究车身姿态非平行初始状态下的自动泊车系统轨迹生成方法.结合车辆运动学模型和融合动力学约束条件,分析泊车过程车辆运动路径;利用图像信息匹配车身初始姿态,最后基于全局规划生成由三段圆弧构成的完整泊车轨迹.与传统最小半径轨迹生成法进行对比表明非平行初始状态轨迹生成算法具有更强的鲁棒性.实车试验结果表明,车辆初始姿态角在±15°范围内,6.0 m×2.3 m车位环境下,文中算法泊车成功率达到90%. 展开更多
关键词 路径规划 自动泊车系统 车辆运动学模型 轨迹生成
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求解无人驾驶车辆路径规划问题的QPC-MT-RRT算法 被引量：2
5
作者 苏莹莹 谢冬冰 《沈阳大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第3期231-238,共8页
针对无人驾驶车辆路径规划问题,基于快速扩展随机树(rapidly-exploring random tree,RRT)算法,提出了1种5次多项式曲线(quintic polynomial curve)与MT-RRT(multi-targeting rapidly-exploring random tree)的融合算法,即QPC-MT-RRT算... 针对无人驾驶车辆路径规划问题,基于快速扩展随机树(rapidly-exploring random tree,RRT)算法,提出了1种5次多项式曲线(quintic polynomial curve)与MT-RRT(multi-targeting rapidly-exploring random tree)的融合算法,即QPC-MT-RRT算法。该算法根据无人驾驶车辆路径规划的相关理论,建立无人驾驶车辆路径规划问题的车辆运动学模型,为规划无人驾驶车辆最优、最高效、最安全路径提供理论依据。将上述算法在MATLAB上仿真,并在平均路径长度、平均路径规划时间、平均采样节点个数及节点利用率4个方面与基本RRT算法及MT-RRT算法进行了对比。仿真结果表明:5次多项式曲线与MT-RRT算法的融合算法具有最高的性能,可以规划出最优路径。 展开更多
关键词 无人驾驶车辆 路径规划 QPC-MT-RRT算法 车辆运动学模型 路径平滑
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智能汽车轨迹跟踪MPC-RBF-SMC协同控制策略研究
6
作者 张良 蒋瑞洋 +2 位作者 卢剑伟 程浩 雷夏阳 《汽车工程师》 2024年第5期11-19,共9页
针对自动驾驶车辆行驶过程中模型失配以及外部环境干扰导致车辆轨迹跟踪环节精确性不高的问题,提出了一种结合车辆运动学模型预测控制(MPC)、径向基(RBF)神经网络和滑模控制(SMC)的轨迹跟踪控制策略。通过建立车辆运动学MPC模型计算当... 针对自动驾驶车辆行驶过程中模型失配以及外部环境干扰导致车辆轨迹跟踪环节精确性不高的问题,提出了一种结合车辆运动学模型预测控制(MPC)、径向基(RBF)神经网络和滑模控制(SMC)的轨迹跟踪控制策略。通过建立车辆运动学MPC模型计算当前状态车辆期望横摆角速度,并将其与实际横摆角速度的偏差输入RBF-SMC控制器,利用RBF快速逼近非线性模型的特点,结合滑模控制输出前轮转角,实现车辆的横向轨迹跟踪控制。仿真结果表明,与传统的控制器相比,该方法轨迹跟踪精度显著提高,并在不同行驶工况下表现出较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 车辆运动学模型 模型预测控制 径向基神经网络 滑模控制
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基于驾驶风格的车辆模型预测控制研究
7
作者 刘硕夫 张新 +1 位作者 林淼 胡林 《公路与汽运》 2024年第5期1-8,F0003,共9页
随着计算机技术和通信技术的不断发展,自动驾驶逐渐成为现实,一些辅助驾驶功能逐渐在车辆上普及。但自动驾驶技术还未成熟到可以完全代替驾驶人的地步,依然需要驾驶人结合车辆环境做出决策。而驾驶人在紧急情况下很难根据车辆周围情况... 随着计算机技术和通信技术的不断发展,自动驾驶逐渐成为现实,一些辅助驾驶功能逐渐在车辆上普及。但自动驾驶技术还未成熟到可以完全代替驾驶人的地步,依然需要驾驶人结合车辆环境做出决策。而驾驶人在紧急情况下很难根据车辆周围情况做出最优判断。如果在事故发生前能预测驾驶人的行为并发出预警,则可在一定程度上避免部分交通事故的发生并降低严重事故的损伤程度。另外,驾驶人的驾驶习惯各不相同,车载辅助系统很难根据驾驶风格提供个性化的决策。为解决上述问题,文中以车辆换道行为为研究对象,构建用于驾驶风格识别的换道数据集,对驾驶风格进行聚类分析,并建立MPC(模型预测控制)车辆模型对不同驾驶风格的车辆进行预测控制。 展开更多
关键词 汽车 驾驶风格 模型预测控制(MPC) 车辆运动学模型
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联网智能车运动学仿真基础环境构建方法 被引量：5
8
作者 柴琳果 蔡伯根 +2 位作者 上官伟 王剑 王化深 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期66-77,共12页
提出了一种联网智能车运动学仿真基础环境构建方法,该方法无需任何第三方交通仿真软件的协助,能够实现对联网智能车运动学相关功能的仿真验证.采用交叉口节点作为路网关键元素实现对仿真路网的描述,定义了交叉口和车辆属性,设计了车辆... 提出了一种联网智能车运动学仿真基础环境构建方法,该方法无需任何第三方交通仿真软件的协助,能够实现对联网智能车运动学相关功能的仿真验证.采用交叉口节点作为路网关键元素实现对仿真路网的描述,定义了交叉口和车辆属性,设计了车辆运动学模型在仿真环境中的实现方法,给出了基于高斯分布的车辆定位误差、基于平均分布和Rayleigh分布的通信延误在仿真中的运行机制,构建了仿真环境.仿真结果表明:该方法可靠性好;采用该方法构建的仿真环境得到的车辆延误与HCM 1994车辆延误模型结果保持一致;在危险跟驰预警场景中,预警时刻两车间距的变化规律与论文提出的定位误差模型和通信延误模型保持一致.最后,通过对交叉口车辆间隙控制方法进行仿真,进一步证明了该方法对联网智能车运动学方面功能验证的支持. 展开更多
关键词 交通工程 联网智能车 车辆运动学模型 误差模型 仿真环境构建
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车辆弯道保持系统的无模型自适应控制方法研究 被引量：1
9
作者 田明鑫 刘翰谕 《软件》 2017年第12期283-285,共3页
车辆弯道保持控制在实现车辆的智能控制中具有重要的作用,其运动过程受车载、路况、车体运动状态、环境变化等诸多因素影响,这使得基于模型的控制方法很难达到期望控制效果,无法获得良好的控制性能。针对车辆弯道保持控制和传统模型控... 车辆弯道保持控制在实现车辆的智能控制中具有重要的作用,其运动过程受车载、路况、车体运动状态、环境变化等诸多因素影响,这使得基于模型的控制方法很难达到期望控制效果,无法获得良好的控制性能。针对车辆弯道保持控制和传统模型控制的特点,采用无模型自适应控制方法(Model-Free Adaptive Control,简称MFAC)对车辆的弯道保持控制进行研究,通过分析车辆运动状态,构建车辆动态目标位置模型,基于MFAC实现车辆弯道保持控制器的设计。仿真结果验证,较需人工整定的PID方法,采用MFAC控制方法对车辆弯道保持系统进行轨迹跟踪控制,能够获得更好的控制性能,泛化能力更强,参数调节难度更低。 展开更多
关键词 车辆弯道保持 车辆运动学模型 无模型自适应控制 PID控制
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基于模型预测的智能车多目标运动控制方法
10
作者 田洪清 王岩 +1 位作者 纪斌义 刘青峰 《自动化应用》 2019年第3期29-32,共4页
传统的车辆预瞄控制算法和基于PID控制的反馈算法具有运算速度快的优势,但存在着跟踪误差较大和动态特性不稳定的问题。而模型预测控制的基本方法能够通过权重指数的调节,使车辆的运动与规划轨迹之间的误差较低,并保持车辆运动的平缓,... 传统的车辆预瞄控制算法和基于PID控制的反馈算法具有运算速度快的优势,但存在着跟踪误差较大和动态特性不稳定的问题。而模型预测控制的基本方法能够通过权重指数的调节,使车辆的运动与规划轨迹之间的误差较低,并保持车辆运动的平缓,达到舒适和节能的效果,具有一定的实用价值。基于该方法的基本原理,通过引入车辆运动学模型,在综合考虑车辆行驶过程中的轨迹跟踪、能量消耗和乘坐舒适性等多个优化目标条件下,对目标车辆进行二维平面内的运动控制。 展开更多
关键词 模型预测控制 多目标 车辆运动学模型
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