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汽车横向摆动前馈调节LQR控制设计及仿真分析
1
作者 张凯娟 许桂珍 李强 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第8期67-70,75,共5页
对自动驾驶的横向位置参数与速度进行有效控制,需要通过设置智能控制技术来实现。为了提高汽车无人驾驶时横向摆动控制精度,设计了一种能够自主调节的前馈调节线性最优控制LQR控制器。利用非预瞄控制模式建立了对路径误差跟踪模型,建立... 对自动驾驶的横向位置参数与速度进行有效控制,需要通过设置智能控制技术来实现。为了提高汽车无人驾驶时横向摆动控制精度,设计了一种能够自主调节的前馈调节线性最优控制LQR控制器。利用非预瞄控制模式建立了对路径误差跟踪模型,建立了包含了路径跟踪偏差和车-路参数的自适应矩阵,并开展仿真测试分析。双移线测试表明,采用前馈LQR优化控制器进行处理时得到的距离偏差不超过0.3m,获得了0.1rad以内的航向偏差。LQR控制器中加入前馈控制程序后应对控制参数进行适当调节便可以达到目的。连续换道测试表明,在LQR控制器中加入前馈控制后达到更小偏差,路径跟踪精度获得了明显提升,表现出更优控制效果。该研究对提高无人驾驶汽车运行稳定性具有很好的理论支撑价值,易于推广应用。 展开更多
关键词 自动驾驶汽车 横向摆动 线性最优控制 前馈控制器 连续换道
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高速公路连续瓶颈混合交通流可变限速与换道协同控制方法 被引量：1
2
作者 邵敬波 黄轲 +2 位作者 张兆磊 高志波 徐琥 《交通信息与安全》 CSCD 北大核心 2023年第3期59-68,79,共11页
为缓解高速公路连续瓶颈区车辆强制换道造成的通行能力下降的问题,减轻瓶颈之间的相互干扰,提出了面向智能网联车辆(connected and automated vehicles,CAVs)与普通车辆混行情况的高速公路连续瓶颈可变限速与换道协同控制策略。对传统... 为缓解高速公路连续瓶颈区车辆强制换道造成的通行能力下降的问题,减轻瓶颈之间的相互干扰,提出了面向智能网联车辆(connected and automated vehicles,CAVs)与普通车辆混行情况的高速公路连续瓶颈可变限速与换道协同控制策略。对传统的细胞传输模型(cell transmission model,CTM)进行改进,使其更好地预测考虑了可变限速地混合交通流状态;基于实验模拟,得到了不同交通需求场景下合理的换道控制段长度,通过对瓶颈上游车流进行预先换道提醒,缓解因强制换道引发的通行能力下降现象,进而提高可变限速控制的效果,同时利用可变限速对高交通需求下的流量进行调控,为换道控制段内车辆能够完成预先换道提供保障;构建了连续瓶颈下协同控制框架,并以最小化总行程时间和速度差为目标,优化连续瓶颈的交通运行性能;分析了3种CAVs渗透率对协同控制的影响。结果表明:相比于无控制和可变限速控制,在协同控制下总行程时间分别降低了54.76%和33.05%,总速度差分别减少了86.84%和29.58%。此外,CAVs对协同控制性能和道路运行状况有着积极作用。当CAVs渗透率为0.5时最低限速值由渗透率为0时的30 km/h提高至60 km/h,当渗透率为1时限速值始终保持在自由流速度,随着CAVs渗透率的增加协同控制下系统的总行程时间可从239.64 h减少至158.86 h。研究可为高速路连续瓶颈和未来含CAVs的混合交通流主动管控提供参考。 展开更多
关键词 交通工程 高速公路连续瓶颈 可变限速 换道控制 智能网联车辆
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基于NGSIM的连续换道轨迹规划与跟踪控制
3
作者 刘港 邓超 《农业装备与车辆工程》 2023年第5期20-23,共4页
连续换道是一种危险的驾驶行为,易导致交通效率降低,甚至诱发交通事故,因此有必要对连续换道进行研究。首先,基于NGSIM数据对有等待时间和无等待时间的连续换道轨迹分别拟合,建立了换道轨迹模型;其次,基于LTV-MPC算法设计了控制器,通过C... 连续换道是一种危险的驾驶行为,易导致交通效率降低,甚至诱发交通事故,因此有必要对连续换道进行研究。首先,基于NGSIM数据对有等待时间和无等待时间的连续换道轨迹分别拟合,建立了换道轨迹模型;其次,基于LTV-MPC算法设计了控制器,通过CarSim与Simulink联合仿真实验平台进行算法验证。结果表明,对于无等待时间的连续换道,跟踪效果及稳定性均优于有等待时间的连续换道;所设计的控制器对所有参考轨迹的跟踪效果较好,横向载荷率均小于风险阈值,具有较好的稳定性和鲁棒性,所提出的规划控制器可为道路几何设计提供理论依据。 展开更多
关键词 连续换道 NGSIM 曲线拟合 模型预测控制 轨迹跟踪
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城市连续隧道交织区主线交织车辆换道点选择行为研究
4
作者 邬岚 陈雨欣 +2 位作者 陈茜 赵顗 李铭浩 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期46-52,共7页
基于城市连续隧道交织区分析主线交织车辆换道点选择行为,以实地采集的车行轨迹数据为基础,利用随机森林模型分析主线车辆换道点选择行为特征及影响行为决策的影响因素,而后分别采用支持向量机模型与随机森林模型进行换道点选择行为决... 基于城市连续隧道交织区分析主线交织车辆换道点选择行为,以实地采集的车行轨迹数据为基础,利用随机森林模型分析主线车辆换道点选择行为特征及影响行为决策的影响因素,而后分别采用支持向量机模型与随机森林模型进行换道点选择行为决策建模和对比分析。研究结果表明:影响主线交织车辆换道点选择的主要因素为目标车辆状态以及本车道的后车状态,且经特征筛选之后建立换道决策模型的精度更高,其中支持向量机模型可以较好的刻画换道行为,模型的预测精度不低于85%。研究成果有助于在仿真模型中更准确描述换道点选择行为,同时为城市连续隧道交织区的优化和辅助驾驶策略制定提供支撑。 展开更多
关键词 交通运输工程 城市连续隧道交织区 换道点选择行为 行为特征分析 决策模型
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高速公路主线侧连续出口最小间距研究 被引量：20
5
作者 王灵利 李新伟 +1 位作者 潘兵宏 王海君 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期626-631,共6页
以高速公路主线侧连续出口最小间距为研究对象,通过分析驾驶员认读标志的特点,高速公路车头时距的分布规律以及换道模型特征,建立主线侧连续出口匝道最小间距模型,提出基于车道数及设计速度的高速公路主线侧连续出口匝道最小间距的建议... 以高速公路主线侧连续出口最小间距为研究对象,通过分析驾驶员认读标志的特点,高速公路车头时距的分布规律以及换道模型特征,建立主线侧连续出口匝道最小间距模型,提出基于车道数及设计速度的高速公路主线侧连续出口匝道最小间距的建议值。该建议值比规定值稍大,有利于提高高速公路行驶车辆的出口正确率和保证高速公路的通行能力,降低高速公路出口事故率。对我国现阶段高速公路连续出口匝道的设置提供了参考,且得出高速公路主线侧连续出口最小间距与车道数有关的结论。 展开更多
关键词 高速公路 连续出口 车头时距 换道模型 最小间距
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