智能车辆弯道换道路径规划算法与跟踪控制

doi:10.3969/j.issn.1674-8425(z).2021.03.003

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

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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．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

摘要/Abstract

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

吴树凡１, 魏民祥１, 滕德成１, 汪龚２, 邢德鑫１, 任师通１. 智能车辆弯道换道路径规划算法与跟踪控制[J]. 重庆理工大学学报（自然科学）, 2021, 35(3): 18-28.

[1]	高伟健，储江伟，管湘源. 基于 CORS定位的无人驾驶路径跟踪研究[J]. 重庆理工大学学报（自然科学）, 2021, 35(3): 46-52.
[2]	闫振争１，庄继晖１，程晓鸣１，严英２，甘海云２. 自抗扰算法在无人车路径跟踪控制中的应用[J]. 重庆理工大学学报（自然科学）, 2021, 35(3): 61-70.
[3]	杨瑶１，付克昌１，蒋涛１，刘甲甲１，向泽波２，程永杰１. 一种改进 A*算法在智能车中的应用研究[J]. 重庆理工大学学报（自然科学）, 2021, 35(3): 71-79.
[4]	颜秉卿，魏振东. 基于协调最优理论的智能车辆路径跟踪控制研究[J]. 重庆理工大学学报（自然科学）, 2020, 34(9): 82-90.
[5]	葛召浩,赵又群,林棻,闫茜. 基于人-车-路闭环系统的路径跟踪模型预测控制[J]. 重庆理工大学学报（自然科学）, 2020, 34(5): 35-42.
[6]	商高高,陈鹏,韩江义,夏长高. 基于最佳能耗的电动拖拉机多作业点路径规划算法研究[J]. 重庆理工大学学报（自然科学）, 2020, 34(5): 50-57.
[7]	赵又群，闫茜，葛召浩，李海青. 基于改进蚁群算法的汽车避障路径规划[J]. 重庆理工大学学报（自然科学）, 2020, 34(4): 1-10.
[8]	吴施鹏, 刘冉冉, 颜海彬, 臧传涛. 基于模型预测的无人车路径跟踪优化控制[J]. 重庆理工大学学报（自然科学）, 2020, 34(12): 36-44.
[9]	胡远志，何朋声，刘　西. 基于模型预测控制的平行泊车控制方法[J]. 重庆理工大学学报（自然科学）, 2020, 34(10): 1-8.
[10]	江绍康ａ，江浩斌ａ，马世典ｂ. 基于反演滑模自适应策略的自动泊车路径跟踪控制[J]. 重庆理工大学学报（自然科学）, 2020, 34(10): 9-16.
[11]	陈宇珂，林棻，王少博. 基于障碍物势场和模型预测的车辆避障路径规划[J]. 重庆理工大学学报（自然科学）, 2020, 34(10): 34-41.
[12]	洪少东，金志扬，刘进一，付丽荣，邱　娜，黄　武. 基于改进人工势场法的山区公路自动驾驶车辆路径规划研究[J]. 重庆理工大学学报（自然科学）, 2020, 34(10): 42-49.
[13]	雷超帆，赵华东，江南. 融合粒子群与蚁群算法的机器人路径规划[J]. 重庆理工大学学报（自然科学）, 2020, 34(1): 235-241.
[14]	张先华a, 李政a, 谭小慧a, 王康b. 基于灰色马尔科夫的地铁火灾逃生最优路径规划及3D模拟[J]. 重庆理工大学学报（自然科学）, 2019, 33(8): 118-123.
[15]	. 基于伪谱拼接法的自动泊车路径规划[J]. 重庆理工大学学报（自然科学）, 2019, 33(4): 26-31.

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