高速无人驾驶车辆行驶控制研究开题报告
2022-01-06 09:01
全文总字数：2413字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
近年来，汽车工业发展迅速，人们的生活节奏越来越快，智能交通越来越多地运用在生活中。无人驾驶汽车作为智能交通系统的重要组成部分，在可靠性和安全性方面具有很大的发展潜力。
本次论文设计的目的就是在较为常见的高速公路同向三车道情况下，通过分析无人驾驶车辆的行驶速度、车辆之间的距离以及对应路段的车流密度，计算出车辆发生碰撞的概率，并设计根据本车与相邻车辆的间距和相邻车辆的速度控制车辆变速或变道的行驶策略，以降低车辆发生碰撞的概率，从而提高高速无人驾驶车辆的安全性。国内外研究现状
1 国外无人驾驶汽车的发展现状
发达国家如美国、德国，从20世纪70年代开始进行无人驾驶汽车研究,早在20世纪80年代,美国就提出自主地面车辆计划，这是一辆8轮车,能在校园的环境中自主驾驶,但车速不高。德国汉堡公司,近年推出了其研制的无人驾驶汽车。这辆无人驾驶智能汽车通过安装在汽车后备厢内的计算机,将数据汇合、分析,并根据结果向汽车传达相应的行驶命令。多项先进科技确保这款无人驾驶汽车能够灵活换档、加速、转弯、刹车甚至倒车，能巧妙避开建筑、障碍、其他车辆和行人。
2. 研究的基本内容
1. 通过搜索资料大致了解无人驾驶汽车的发展情况，发展前景以及关键技术；
2. 设计简单的车速控制策略和变道策略，通过Matlab仿真，在给定情况下，计算无人驾驶车辆发生碰撞的概率：
3.设计优化的的车速控制策略和变道策略，并与优化策略相对于简单策略的性能(碰撞概率)做比较。
（1）道路情况：高速公路三个车道的情况如下表
| 车道 | 左侧车道 | 中间车道 | 右侧车道 |
| 允许车辆速度（km/h） | V左（110~120） | V中（90~110） | V右（60~90） |
| 平均车辆密度（辆/km） | n左（1~10） | n中（1~10） | n右（1~10） |
（2）车辆情况：
某辆车初始车速为V0，其周围车辆情况如下：
| 前方车辆 | 后方车辆 | 左前方车辆 | 左后方车辆 | 右前方车辆 | 右后方车辆 | |
| 车速（km/h） | Vf | Vb | Vlf | Vlb | Vrf | Vrb |
| 车距（km） | df | db | dlf | dlb | drf | drb |
（3）给定情况下，没有进行策略优化时，Matlab仿真，计算车辆碰撞概率（分为追尾前车概率,Pcrash,f和被后车追尾概率Pcrash,b变道超车碰撞概率Povertak）。
3.通过变速、超车以及变道优化策略，再次计算无人驾驶车辆发生碰撞的概率，并与未优化时比较，从而确定优化策略是否可行，优化效果如何，能否显著提高高速无人驾驶车辆的安全性。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
实施方案
通过matlab计算无人驾驶汽车发生碰撞的概率，通过变速、超车以及变道提高其安全性，并通过比较，寻找最优方案。
4. 参考文献
[1]赵盼. 城市环境下无人驾驶车辆运动控制方法的研究. 中国科学技术大学 2012；
[2]陈佳佳. 城市环境下无人驾驶车辆决策系统研究. 中国科学技术大学 2014；
[3] 辛煜. .无人驾驶车辆运动障碍物检测、预防和避撞方法研究. 中国科学技术大学 2014；
