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基于人机协同的车道保持辅助系统研究进展
被引量：
9
1
作者
秦增科
郭烈
+1 位作者
马跃
岳明
《工程科学学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第3期355-364,共10页
基于人机动态协同控制的车道保持辅助系统有助于兼顾汽车的安全性与驾驶员的舒适性,分析了该系统在车道偏离决策模型、驾驶权动态分配及性能评估等方面的研究现状和发展趋势.在车道偏离决策模型方面,应根据驾驶员的状态制定不同的决策模...
基于人机动态协同控制的车道保持辅助系统有助于兼顾汽车的安全性与驾驶员的舒适性,分析了该系统在车道偏离决策模型、驾驶权动态分配及性能评估等方面的研究现状和发展趋势.在车道偏离决策模型方面,应根据驾驶员的状态制定不同的决策模型,既可以建立自适应调节的决策模型,又应允许驾驶员根据自己的喜好和外部驾驶环境手动调整决策模型中预设的参数;在驾驶权分配方面,应探索更加合理的驾驶权动态分配方式,设计智能的优化算法或控制模型;在性能评估指标方面,应加入与降低人机冲突及减少驾驶员控制量相关的评估指标,制定科学完善的主观评估体系.未来研究应该深度融合驾驶员因素,实时发出警报与主动干预,并能够对系统进行完善的测试与评估.
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关键词
协同控制
车道保持辅助系统
车道偏离
驾驶
权
分配
性能评估
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职称材料
智能汽车发展背景下的人机协同控制研究现状分析
被引量：
4
2
作者
李鹏洲
高振刚
蒲德全
《汽车文摘》
2023年第6期9-23,共15页
为进一步提高驾驶安全性与稳定性、降低人机冲突、实现人机智能混合增强,人机协同控制成为汽车智能化不可逾越的关键阶段。在综述人机协同控制相关文献的基础上,梳理汽车先进驾驶辅助系统(ADAS)发展历程,总结人机协同控制系统中各辅助...
为进一步提高驾驶安全性与稳定性、降低人机冲突、实现人机智能混合增强,人机协同控制成为汽车智能化不可逾越的关键阶段。在综述人机协同控制相关文献的基础上,梳理汽车先进驾驶辅助系统(ADAS)发展历程,总结人机协同控制系统中各辅助系统功能及关键技术问题,分析人机协同中的人机深度交互方式及研究现状,提出当前研究中存在的不足及未来人机协同控制研究应关注的重点课题。
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关键词
人机协同
先进
驾驶
辅助系统(ADAS)
人机冲突
驾驶
权
分配
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职称材料
基于强化学习的智能车人机共融转向驾驶决策方法
被引量：
1
3
作者
吴超仲
冷姚
+1 位作者
陈志军
罗鹏
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第3期55-67,共13页
针对智能车人机共融驾驶系统中人和自主驾驶系统的驾驶权连续动态分配问题,尤其是因建模误差导致的权重分配方法适应性低的难题,提出了基于强化学习的人机共融转向驾驶决策方法;考虑驾驶人的转向特性,搭建了基于双点预瞄的驾驶人模型,...
针对智能车人机共融驾驶系统中人和自主驾驶系统的驾驶权连续动态分配问题,尤其是因建模误差导致的权重分配方法适应性低的难题,提出了基于强化学习的人机共融转向驾驶决策方法;考虑驾驶人的转向特性,搭建了基于双点预瞄的驾驶人模型,并采用预测控制理论建立了智能车自主转向控制模型,构建了智能车人机同时在环的转向控制框架;基于Actor-Critic强化学习架构,设计了用于人机驾驶权分配的深度确定性策略梯度(DDPG)智能体,以曲率契合度、跟踪精确性和乘坐舒适性为目标,提出了基于模型的收益函数;构建了人机共融驾驶权分配强化学习框架,包含驾驶人模型、自主转向模型、驾驶权分配智能体以及收益函数;为了验证方法的有效性,招募了8位驾驶人开展共计48人次的模拟驾驶试验。研究结果表明:在曲率适应性验证中,人机共融-DDPG方法优于人工驾驶和人机共融-Fuzzy方法,跟踪性平均提升70.69%、39.67%,舒适性平均提升18.34%、7.55%;在速度适应性验证中,车速为40、60和80 km·h条件下,驾驶人权重大于0.5的时间占比分别为90.00%、85.76%、60.74%,且跟踪性相轨迹和舒适性相轨迹都能有效收敛。可见,提出的方法能够适应曲率和车速变化,在保证安全性的前提下提升了跟踪性和舒适性。
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关键词
智能车
人机共融
转向
驾驶
决策
驾驶
权
分配
强化学习
原文传递
基于Simscape的APA-EPS系统建模及人机共驾转向控制策略研究
4
作者
江浩斌
袁培淳
+2 位作者
杨昆
唐斌
李臣旭
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第12期2209-2221,共13页
人机共驾是智能车辆实现高度自动驾驶之前的过渡阶段,由于驾驶员与驾驶辅助系统同时在环,存在驾驶权分配的问题,智能车辆的转向系统必须实时敏捷地执行驾驶员和驾驶辅助系统的转向控制指令。本文针对搭载于某智能MPV的平行轴式电动助力...
人机共驾是智能车辆实现高度自动驾驶之前的过渡阶段,由于驾驶员与驾驶辅助系统同时在环,存在驾驶权分配的问题,智能车辆的转向系统必须实时敏捷地执行驾驶员和驾驶辅助系统的转向控制指令。本文针对搭载于某智能MPV的平行轴式电动助力转向系统(APA-EPS)研究人机共驾转向控制策略。首先对APA-EPS系统进行Simscape建模,并通过台架试验验证了模型的准确度。随后基于模糊PID控制算法和模糊滑模控制算法分别设计了人驾和机驾模式下的控制策略。在驾驶员主导驾驶车辆时,根据距离影响度函数和角度影响度函数确定转向控制权重;在驾驶辅助系统主导驾驶车辆时,采用滑动时间窗口监测驾驶员的接管请求。仿真试验结果表明,人驾和机驾的控制策略均具有较好的转角跟随效果,人机共驾时转向控制权能够及时进行切换,且APA-EPS的转向盘转角响应迅速。
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关键词
平行轴式电动助力转向系统
Simscape
人机共驾系统
驾驶
权
分配
策略
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职称材料
考虑驾驶权动态分配的共享转向系统鲁棒控制
被引量：
1
5
作者
李学鋆
汪怡平
+5 位作者
苏楚奇
宫新乐
黄晋
刘珣
袁晓红
李惠乾
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2022年第11期1676-1688,共13页
驾驶员和自动驾驶系统的驾驶权之和被固定为1时,复杂场景下可能会出现车辆转向需求与共享转向控制(shared steering control,SSC)系统输出不匹配的问题,影响车辆行驶安全。为了解决这一问题,提出了一种驾驶权动态分配方法,并针对驾驶权...
驾驶员和自动驾驶系统的驾驶权之和被固定为1时,复杂场景下可能会出现车辆转向需求与共享转向控制(shared steering control,SSC)系统输出不匹配的问题,影响车辆行驶安全。为了解决这一问题,提出了一种驾驶权动态分配方法,并针对驾驶权分配系数和车辆参数不确定性设计了鲁棒控制器。首先,在并联式SSC系统框架的基础上,提出了包括驾驶员模型、轨迹跟踪控制器、驾驶权动态分配模型和车辆模型的SSC系统拓展框架。建立了驾驶员状态评估模型、车辆轨迹跟踪状态评估模型和驾驶权分配与决策模型;以驾驶员状态评估和车辆轨迹跟踪状态评估结果为决策依据,结合驾驶权分配模型计算结果,动态决策驾驶员与控制器的驾驶权分配系数。然后,考虑驾驶权分配系数和车辆模型参数的不确定性,设计了鲁棒反馈控制器。最后通过仿真验证了所提方法的有效性,仿真结果表明:所提SSC系统可以有效降低外部干扰和驾驶员误操作对车辆安全带来的影响,减小转向过程中驾驶员的驾驶负荷、心理负荷和控制器工作负荷。
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关键词
人机共驾系统
共享转向控制系统
驾驶
权
动态
分配
驾驶
权
分配
系数
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职称材料
题名
基于人机协同的车道保持辅助系统研究进展
被引量：
9
1
作者
秦增科
郭烈
马跃
岳明
机构
大连理工大学汽车工程学院
出处
《工程科学学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第3期355-364,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51975089,51575079)
国家重点研发计划资助项目(2018YFE0197700)
辽宁省教育厅科学研究经费资助项目(LJYT201915)。
文摘
基于人机动态协同控制的车道保持辅助系统有助于兼顾汽车的安全性与驾驶员的舒适性,分析了该系统在车道偏离决策模型、驾驶权动态分配及性能评估等方面的研究现状和发展趋势.在车道偏离决策模型方面,应根据驾驶员的状态制定不同的决策模型,既可以建立自适应调节的决策模型,又应允许驾驶员根据自己的喜好和外部驾驶环境手动调整决策模型中预设的参数;在驾驶权分配方面,应探索更加合理的驾驶权动态分配方式,设计智能的优化算法或控制模型;在性能评估指标方面,应加入与降低人机冲突及减少驾驶员控制量相关的评估指标,制定科学完善的主观评估体系.未来研究应该深度融合驾驶员因素,实时发出警报与主动干预,并能够对系统进行完善的测试与评估.
关键词
协同控制
车道保持辅助系统
车道偏离
驾驶
权
分配
性能评估
Keywords
cooperative control
lane-keeping assist system
lane departure
distribution of driving rights
performance evaluation
分类号
U471.1 [机械工程—车辆工程]
下载PDF
职称材料
题名
智能汽车发展背景下的人机协同控制研究现状分析
被引量：
4
2
作者
李鹏洲
高振刚
蒲德全
机构
内蒙古工业大学机械工程学院
鄂尔多斯应用技术学院
出处
《汽车文摘》
2023年第6期9-23,共15页
基金
内蒙古自治区关键技术攻关项目(2020GG0200)
内蒙古自治区自然科学基金(2021MS05051)
内蒙古自治区高等学校科学研究重点项目(NJZZ21058)资助项目。
文摘
为进一步提高驾驶安全性与稳定性、降低人机冲突、实现人机智能混合增强,人机协同控制成为汽车智能化不可逾越的关键阶段。在综述人机协同控制相关文献的基础上,梳理汽车先进驾驶辅助系统(ADAS)发展历程,总结人机协同控制系统中各辅助系统功能及关键技术问题,分析人机协同中的人机深度交互方式及研究现状,提出当前研究中存在的不足及未来人机协同控制研究应关注的重点课题。
关键词
人机协同
先进
驾驶
辅助系统(ADAS)
人机冲突
驾驶
权
分配
Keywords
Man-machine cooperation
Advanced Driver Assistance Systems(ADAS)
Man machine conflict
Allocation of driving right
分类号
U461.99 [机械工程—车辆工程]
下载PDF
职称材料
题名
基于强化学习的智能车人机共融转向驾驶决策方法
被引量：
1
3
作者
吴超仲
冷姚
陈志军
罗鹏
机构
武汉理工大学智能交通系统研究中心
武汉理工大学交通与物流工程学院
武汉理工大学计算机与人工智能学院
出处
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第3期55-67,共13页
基金
国家自然科学基金项目(52172394)
国家重点研发计划(2018YFB1600600)
湖北省科技重大专项(2020AAA001)。
文摘
针对智能车人机共融驾驶系统中人和自主驾驶系统的驾驶权连续动态分配问题,尤其是因建模误差导致的权重分配方法适应性低的难题,提出了基于强化学习的人机共融转向驾驶决策方法;考虑驾驶人的转向特性,搭建了基于双点预瞄的驾驶人模型,并采用预测控制理论建立了智能车自主转向控制模型,构建了智能车人机同时在环的转向控制框架;基于Actor-Critic强化学习架构,设计了用于人机驾驶权分配的深度确定性策略梯度(DDPG)智能体,以曲率契合度、跟踪精确性和乘坐舒适性为目标,提出了基于模型的收益函数;构建了人机共融驾驶权分配强化学习框架,包含驾驶人模型、自主转向模型、驾驶权分配智能体以及收益函数;为了验证方法的有效性,招募了8位驾驶人开展共计48人次的模拟驾驶试验。研究结果表明:在曲率适应性验证中,人机共融-DDPG方法优于人工驾驶和人机共融-Fuzzy方法,跟踪性平均提升70.69%、39.67%,舒适性平均提升18.34%、7.55%;在速度适应性验证中,车速为40、60和80 km·h条件下,驾驶人权重大于0.5的时间占比分别为90.00%、85.76%、60.74%,且跟踪性相轨迹和舒适性相轨迹都能有效收敛。可见,提出的方法能够适应曲率和车速变化,在保证安全性的前提下提升了跟踪性和舒适性。
关键词
智能车
人机共融
转向
驾驶
决策
驾驶
权
分配
强化学习
Keywords
intelligent vehicle
human-machine integration
steering decision-making
driving weight allocation
reinforcement learning
分类号
U461.9 [机械工程—车辆工程]
原文传递
题名
基于Simscape的APA-EPS系统建模及人机共驾转向控制策略研究
4
作者
江浩斌
袁培淳
杨昆
唐斌
李臣旭
机构
江苏大学汽车工程研究院
江苏大学汽车与交通工程学院
出处
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第12期2209-2221,共13页
基金
国家自然科学基金(51675235)资助。
文摘
人机共驾是智能车辆实现高度自动驾驶之前的过渡阶段,由于驾驶员与驾驶辅助系统同时在环,存在驾驶权分配的问题,智能车辆的转向系统必须实时敏捷地执行驾驶员和驾驶辅助系统的转向控制指令。本文针对搭载于某智能MPV的平行轴式电动助力转向系统(APA-EPS)研究人机共驾转向控制策略。首先对APA-EPS系统进行Simscape建模,并通过台架试验验证了模型的准确度。随后基于模糊PID控制算法和模糊滑模控制算法分别设计了人驾和机驾模式下的控制策略。在驾驶员主导驾驶车辆时,根据距离影响度函数和角度影响度函数确定转向控制权重;在驾驶辅助系统主导驾驶车辆时,采用滑动时间窗口监测驾驶员的接管请求。仿真试验结果表明,人驾和机驾的控制策略均具有较好的转角跟随效果,人机共驾时转向控制权能够及时进行切换,且APA-EPS的转向盘转角响应迅速。
关键词
平行轴式电动助力转向系统
Simscape
人机共驾系统
驾驶
权
分配
策略
Keywords
axially parallel electric power steering system
Simscape
human-machine co-driving system
driving rights allocation strategies
分类号
U463.6 [机械工程—车辆工程]
下载PDF
职称材料
题名
考虑驾驶权动态分配的共享转向系统鲁棒控制
被引量：
1
5
作者
李学鋆
汪怡平
苏楚奇
宫新乐
黄晋
刘珣
袁晓红
李惠乾
机构
武汉理工大学
武汉理工大学
清华大学车辆与运载学院
出处
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2022年第11期1676-1688,共13页
基金
国家自然科学基金(51775395)
111工程项目(B17034)
教育部创新团队发展计划项目(IRT17R83)资助
文摘
驾驶员和自动驾驶系统的驾驶权之和被固定为1时,复杂场景下可能会出现车辆转向需求与共享转向控制(shared steering control,SSC)系统输出不匹配的问题,影响车辆行驶安全。为了解决这一问题,提出了一种驾驶权动态分配方法,并针对驾驶权分配系数和车辆参数不确定性设计了鲁棒控制器。首先,在并联式SSC系统框架的基础上,提出了包括驾驶员模型、轨迹跟踪控制器、驾驶权动态分配模型和车辆模型的SSC系统拓展框架。建立了驾驶员状态评估模型、车辆轨迹跟踪状态评估模型和驾驶权分配与决策模型;以驾驶员状态评估和车辆轨迹跟踪状态评估结果为决策依据,结合驾驶权分配模型计算结果,动态决策驾驶员与控制器的驾驶权分配系数。然后,考虑驾驶权分配系数和车辆模型参数的不确定性,设计了鲁棒反馈控制器。最后通过仿真验证了所提方法的有效性,仿真结果表明:所提SSC系统可以有效降低外部干扰和驾驶员误操作对车辆安全带来的影响,减小转向过程中驾驶员的驾驶负荷、心理负荷和控制器工作负荷。
关键词
人机共驾系统
共享转向控制系统
驾驶
权
动态
分配
驾驶
权
分配
系数
Keywords
human machine co-driving system
shared steering control system
authority dynamic allocation
authority allocation level
分类号
U463.4 [机械工程—车辆工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于人机协同的车道保持辅助系统研究进展
秦增科
郭烈
马跃
岳明
《工程科学学报》
EI
CSCD
北大核心
2021
9
下载PDF
职称材料
2
智能汽车发展背景下的人机协同控制研究现状分析
李鹏洲
高振刚
蒲德全
《汽车文摘》
2023
4
下载PDF
职称材料
3
基于强化学习的智能车人机共融转向驾驶决策方法
吴超仲
冷姚
陈志军
罗鹏
《交通运输工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022
1
原文传递
4
基于Simscape的APA-EPS系统建模及人机共驾转向控制策略研究
江浩斌
袁培淳
杨昆
唐斌
李臣旭
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
5
考虑驾驶权动态分配的共享转向系统鲁棒控制
李学鋆
汪怡平
苏楚奇
宫新乐
黄晋
刘珣
袁晓红
李惠乾
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
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