重庆理工大学学报（自然科学）

重庆理工大学学报（自然科学） ›› 2021, Vol. 35 ›› Issue (3): 18-28.doi: 10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.03.003

• “智能网联汽车”专栏 • 上一篇    下一篇

智能车辆弯道换道路径规划算法与跟踪控制

吴树凡１，魏民祥１，滕德成１，汪 龚２，邢德鑫１，任师通１   

  1. １．南京航空航天大学 能源与动力学院，南京 ２１００１６； ２．东南大学 机械工程学院，南京 ２１１１８９
  • 收稿日期:2019-11-25 出版日期:2021-04-07 发布日期:2021-04-07
  • 作者简介:吴树凡，女，硕士研究生，主要从事车辆主动安全研究，Ｅ-ｍａｉｌ：１５８５０７５５２５７＠１６３．ｃｏｍ；通讯作者 魏民祥， 男，博士，教授，主要从事发动机与车辆主动安全研究，Ｅ-ｍａｉｌ：ｗｅｉｍｘ＠ｎｕａａ．ｅｄｕ．ｃｎ。
  • 基金资助:
    国家科技重点专项项目（２０１８ＹＦＢ２００３３００）

  • Received:2019-11-25 Online:2021-04-07 Published:2021-04-07

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摘要： 为解决智能车辆在弯道工况下换道过程中的路径规划与跟踪控制的问题，提出一 种弯道主动换道系统，主要包括基于可拓优度评价的弯道换道路径规划算法与基于模型预测控 制的路径跟踪控制方法。该路径规划算法分为：上层路径生成器和下层路径选择器。上层路径 生成器以不同的纵向距离采用 ５次多项式生成路径集合，下层路径选择器基于换道距离、侧向 加速度、横摆角速度和质心侧偏角建立可拓优度评价控制器选出最优路径。通过参数优化的模 型预测控制算法对规划的路径进行跟踪控制，基于 Ｃａｒｓｉｍ和 Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的虚拟平台仿真 验证该换道系统的有效性。结果表明：车辆在弯道上以不同的速度行驶，换道时，该系统皆能合 理地规划出换道路径且能对换道路径进行准确、稳定跟踪控制。

关键词: 智能车辆, 弯道换道, 路径规划, 可拓优度评价, 路径跟踪

中图分类号: 

  • U461