基于非合作博弈的车道保持共享控制

作     者：章军辉 郭晓满 王静贤 付宗杰 刘禹希 ZHANG Junhui;GUO Xiaoman;WANG Jingxian;FU Zongjie;LIU Yuxi

作者机构：常熟理工学院电气与自动化工程学院江苏苏州215500 无锡物联网创新中心有限公司江苏无锡214029 江苏省物联网创新中心昆山分中心江苏苏州215347 

出 版 物：《浙江大学学报（工学版）》 (Journal of Zhejiang University：Engineering Science)

年 卷 期：2024年第58卷第5期

页      面：1001-1008页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082304[工学-载运工具运用工程] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：江苏省博士后科研资助计划资助项目(2020Z411) 

主　　题：智能车辆 人机共驾 模型预测控制 博弈论 预瞄偏移距离(POD) 

摘      要：为了减少共驾过程中的人机冲突,提出基于非合作博弈的人机共驾控制策略.基于线性二自由度汽车模型,采用一阶微分方程对车道保持共享控制问题进行数学描述,利用非合作博弈理论(NCG)描述双驾双控系统中的驾驶控制权分配问题,即通过非合作博弈方法来解决多个决策者共同作用于同一个动力学系统的共享控制问题.设计控制权博弈模型,采用预瞄偏移距离(POD),对驾驶人与智能系统的置信度矩阵进行更新,能够实现驾驶人与智能系统之间驾驶控制权的平稳交接.基于模型预测控制(MPC)框架,采用二次型代价函数及线性不等式约束的形式,将车道保持共享控制的前轮转角决策问题转化成带约束的在线二次规划问题.基于驾驶人在环的CarSim/Simulink集成环境,对该控制策略进行验证.结果表明,该控制策略能够较好地兼顾横向运动控制精度及驾驶人的控制权裕度.