检索结果-南通市图书馆

作者： denis mwaba（丹斯）东南大学

学位级别：硕士

无人驾驶汽车（AV）已经成为迈向智能交通系统的重要举措。完全自动驾驶有望带来诸多好处,例如高效的车辆队列,更窄的车道,较低的车辆排放,减轻驾驶员的压力,减少交通拥堵,合理的时间利用等。在当前阶段,研究人员的研究重点是制造出能... 详细信息

无人驾驶汽车（AV）已经成为迈向智能交通系统的重要举措。完全自动驾驶有望带来诸多好处,例如高效的车辆队列,更窄的车道,较低的车辆排放,减轻驾驶员的压力,减少交通拥堵,合理的时间利用等。在当前阶段,研究人员的研究重点是制造出能够充分利用现有道路基础设施的车辆。但是,上述自动驾驶的好处无法在人类驾驶和无人驾驶混合车流中完全实现。因此,将来有望随着AV的百分比增加,建立专用的AV车道。本文旨在讨论专用AV车道的车道宽度的减小,并提出一个数学和经验模型来计算AV车道的车道宽度。通过了解自动驾驶车辆的感知、决策和控制过程以及自动驾驶的安全要求,我们运用数学方法创建了确定车道宽度的模型。该模型具有三个主要组成部分,即设计车辆部分,设计速度部分和外部环境考虑部分。速度和车辆设计宽度被认为是影响车道宽度的最重要的因素。速度影响横向和航向误差,因此,这些误差在车道宽度的确定中也被认为是重要的。自动驾驶车辆的横向位移比人类驾驶车辆少三倍,模型的建立考虑了侧向误差和航向角的极限值。交通流量、车辆设计长度、天气和其他特殊因素也间接影响车道宽度。此外,对模型进行了敏感性分析,然后将其用于MATLAB和Simulink以及CARLA软件的仿真中。对于平均速度为60 km/h的市内街道和城市道路,该模型计算得出3.00 m的车道宽度满足设计宽度为2.44 m的车辆的行驶要求。该车道宽度适用于干旱天气设计,没有考虑任何外部环境。当设计用于潮湿天气条件时,模型计算车道宽度为3.30 m。同样,对于时速高达120 km/h的高速公路,在干燥天气下车道宽度为3.04 m,在潮湿天气条件下车道宽度为3.40 m。因此,对于城市道路,自动驾驶车道可以实现车道宽度平均减少12.5%,而对于高速公路,则可以平均减少11.0%。减小车道宽度除了有许多好处之外,它的主要缺点是加速车轮路径上路面车辙的形成和雨天水漂现象。研究建议加强车轮路径作为控制这一道路缺陷的措施。此外,还讨论了从这些车道宽度减少中获得的空间的感知使用情况。本研究是自动驾驶车道宽度设计的基础之一。

关键词：自动驾驶车道宽度横向控制完美车轮路径路侧间隙综合敏感性设计

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自动驾驶专用车道的宽度模型研究

引用

现代交通与冶金材料 2022年第1期2卷 53-60页

作者：王羽尘 denis mwaba 于斌东南大学交通学院江苏南京211189

为深入研究自动驾驶条件下的车道宽度,从车辆宽度、车辆速度和特殊考虑因素三个角度,构建自动驾驶专用车道宽度模型。基于自动驾驶汽车横向控制理论研究自动驾驶车道宽度的因素。统计有无侧镜的自动驾驶汽车宽度,计算车辆宽度系数;分析... 详细信息

为深入研究自动驾驶条件下的车道宽度,从车辆宽度、车辆速度和特殊考虑因素三个角度,构建自动驾驶专用车道宽度模型。基于自动驾驶汽车横向控制理论研究自动驾驶车道宽度的因素。统计有无侧镜的自动驾驶汽车宽度,计算车辆宽度系数;分析天气情况和道路线形对行驶速度的影响,确定影响因子;讨论特殊考虑因素,建立双层分级系统表征不同因素重要程度。利用MATLAB的"Automated Driving Toolbox"工具箱和Simulink模块进行车辆控制仿真,结合构建的自动驾驶专用车道宽度模型定义"laneWidthDeterminer"函数,使用CARLA软件进行不同恶劣天气和行驶环境的模拟。参数分析结果表明,车道宽度随着车辆宽度的增加呈比例增长。天气和道路情况等环境参数对车道宽度产生不同程度的间接影响。自动驾驶汽车在不同模拟场景下的横向偏差结果表明,现有的车道宽度由3.6 m减少到3.00~3.30 m,仍能在相同速度下容纳同等的车辆宽度。高速公路情况类似,车道宽度可减小约11%。在此情况下,采用Pure Pursuit横向控制器的自动驾驶汽车均能保持安全的横向距离。该模型能够为自动驾驶专用车道宽度的设计提供参考,更好地保障自动驾驶汽车的安全行驶,满足节省用地的需求。

关键词：道路工程自动驾驶车道宽度横向偏差

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