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车辆自适应巡航控制的内秉模态特性

山东交通学院学报 2024年第1期32卷 7-14页

作者：高岩飞程玉虎蒋亨雷任乾明黄雪涛侯庆高杜明洋中国矿业大学信息与控制工程学院江苏徐州221008 浙江峻和科技股份有限公司浙江宁波315400 山东交通学院汽车工程学院山东济南250357

为分析车辆自适应巡航控制下的跟驰状态对驾乘舒适性的影响,基于刺激-反应类线性跟驰模型,分别模拟跟驰车在微尺度避撞工况、微尺度扰动工况和全球统一轻型车辆测试循环(world light vehicle test cycle, WLTC)工况的速度-时间图像,采... 详细信息

为分析车辆自适应巡航控制下的跟驰状态对驾乘舒适性的影响,基于刺激-反应类线性跟驰模型,分别模拟跟驰车在微尺度避撞工况、微尺度扰动工况和全球统一轻型车辆测试循环(world light vehicle test cycle, WLTC)工况的速度-时间图像,采用经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)和快速傅里叶变换(fast Fourier transform, FFT)相结合的时频分析方法提取跟驰车的内秉模态特性,分析低频下不同驾驶工况对驾乘人员舒适性的影响。结果表明:不同驾驶工况的内秉模态频率不同,频率越小,车辆的振幅越大;相较于微尺度避撞工况和扰动工况,WLTC工况的内秉模态频率带宽分布较宽,幅值较高,波动能量较大;WLTC工况下,频率小于0.10 Hz的超低频区的内秉模态幅值较高,人体恶心程度较严重,对运动病的贡献较大。

关键词：跟驰模型自适应巡航控制 EMD FFT 内秉模态特性

考虑城市交通环境的多模式自适应巡航控制策略

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机械制造与自动化 2024年第4期53卷 276-280页

作者：邓高攀程前中国汽车工程研究院股份有限公司重庆401122

为了适应城市交通环境,提出多模式自适应巡航控制策略。在上层控制器中,设计恒速巡航、稳态跟随、接近/变道、强加速、强减速和避免碰撞6种模式策略;下层控制器采用PID控制结合查找表方法,设计油门控制器与制动控制器之间的过渡区。仿... 详细信息

为了适应城市交通环境,提出多模式自适应巡航控制策略。在上层控制器中,设计恒速巡航、稳态跟随、接近/变道、强加速、强减速和避免碰撞6种模式策略;下层控制器采用PID控制结合查找表方法,设计油门控制器与制动控制器之间的过渡区。仿真结果表明:上层控制器能够在复杂工况下选择合适的行车模式,下层控制器能够满足下坡/上坡加速度控制的预期要求,符合车辆驱动系统特性,可以应用于实车驾驶辅助系统,提高车辆的行驶安全性。

关键词：高级驾驶辅助系统自适应巡航控制多模式设计城市交通

基于安全风险预测的汽车自动驾驶自适应巡航控制研究

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汽车测试报告 2024年第8期 38-40页

作者：施权浩张家口职业技术学院河北张家口075000

目前,自动驾驶技术发展快速,自适应巡航控制作为一项关键技术,受到了汽车制造企业的广泛关注。传统的自适应巡航控制系统主要基于当前车辆与前车的距离和速度进行控制,无法充分考虑周围环境的动态变化,存在一定的安全隐患。该文提出一... 详细信息

目前,自动驾驶技术发展快速,自适应巡航控制作为一项关键技术,受到了汽车制造企业的广泛关注。传统的自适应巡航控制系统主要基于当前车辆与前车的距离和速度进行控制,无法充分考虑周围环境的动态变化,存在一定的安全隐患。该文提出一种基于安全风险预测的汽车自动驾驶自适应巡航控制方法。该方法通过感知和识别周围环境信息,建立环境模型并进行风险评估,然后基于风险评估结果进行决策和路径规划,最终通过车辆控制和执行实时监控和反馈来保证自适应巡航控制系统的鲁棒性和安全性。

关键词：安全风险预测汽车自动驾驶自适应巡航控制

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面向混合自动驾驶车流的协同自适应巡航控制

汽车工程 2022年第8期44卷 1153-1161页

作者：彭理群王依婷马育林许述财华东交通大学交通运输工程学院南昌330013 清华大学苏州汽车研究院(相城) 苏州215132 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

车联网V2V环境下能实时获取自车和周围车辆的运动状态、驾驶工况和道路环境,为汽车自适应巡航控制系统提供更准确的信息。为消除自动驾驶汽车(AV)和人工驾驶汽车(MV)混合行驶工况下的车头时距干扰对汽车纵向巡航控制的影响,提出了一种... 详细信息

车联网V2V环境下能实时获取自车和周围车辆的运动状态、驾驶工况和道路环境,为汽车自适应巡航控制系统提供更准确的信息。为消除自动驾驶汽车(AV)和人工驾驶汽车(MV)混合行驶工况下的车头时距干扰对汽车纵向巡航控制的影响,提出了一种基于车联网V2V的协同自适应控制方法。通过车联网V2V实时采集车辆跟驰过程中车辆基本安全信息(basic safety message,BSM),进而获得车辆相对运动状态和驾驶行为序列;应用线性最优二次型方法建立驾驶操纵序贯链优化目标函数,再对扰动作用下的汽车运动状态改变量进行短时预测;在此基础上,以混合车流车头时距的最优均衡状态为目标,构建了车辆跟驰间距的滚动优化模型和协同自适应控制方法。实验结果表明,在头车加/减速行驶工况下,改进后的车辆控制器能更快响应前车运动状态的变化量,并在保证车辆安全跟驰间距的情况下,降低了车头时距,提高了道路通行能力。

关键词：自适应巡航控制混合异质车流协同控制模型预测控制

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基于数据驱动的鲁棒反步自适应巡航控制

浙江大学学报（工学版） 2022年第3期56卷 485-493页

作者：宋家成闫茂德杨盼盼巨永锋岳靖斐长安大学电子与控制工程学院陕西西安710064 陕西汽车控股集团有限公司陕西西安710200

为了实现高精度的鲁棒自适应巡航控制(ACC),提出基于数据驱动的鲁棒反步自适应巡航控制算法.利用反步技术设计虚拟控制器,将车辆间距控制转化为速度控制,避免速度相关型间距策略带来的间距与速度控制耦合;构建基于数据的耦合滑模面并设... 详细信息

为了实现高精度的鲁棒自适应巡航控制(ACC),提出基于数据驱动的鲁棒反步自适应巡航控制算法.利用反步技术设计虚拟控制器,将车辆间距控制转化为速度控制,避免速度相关型间距策略带来的间距与速度控制耦合;构建基于数据的耦合滑模面并设计状态观测器,补偿车辆复杂的非线性动力学特性、离散误差及外部干扰,提升控制算法的鲁棒性;利用反馈控制及鲁棒控制技术设计数据驱动的ACC鲁棒控制算法;分别选取固定时间间距、变时间间距策略,利用所提ACC算法及基于比例积分(PI)的ACC算法进行车辆自适应巡航控制对比仿真验证.对比实验结果表明,所提算法在控制精度、鲁棒性方面具有优越性.

关键词：自适应巡航控制数据驱动鲁棒控制反步控制间距策略

考虑前车运动不确定性的多目标自适应巡航控制

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汽车工程 2023年第3期45卷 361-371页

作者：张紫微郑玲李以农乔旭强郑浩王戡重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

考虑前车运动状态不可控所带来的性能下降,提出一种基于高斯过程的随机模型预测多目标自适应巡航控制方法。基于车间运动关系对跟驰系统进行集成建模,综合考虑车辆安全、经济、舒适等多维诉求,确定跟驰系统目标函数与性能约束;引入径向... 详细信息

考虑前车运动状态不可控所带来的性能下降,提出一种基于高斯过程的随机模型预测多目标自适应巡航控制方法。基于车间运动关系对跟驰系统进行集成建模,综合考虑车辆安全、经济、舒适等多维诉求,确定跟驰系统目标函数与性能约束;引入径向基核描述样本间的关系,通过极大似然法获取预测模型超参数,根据历史交通数据,对前车运动轨迹进行短期预测;考虑预测结果存在的偏差,引入概率约束,建立不确定环境下的随机预测模型以保障系统在随机扰动下的整体性能最优;通过切入、加速跟驰、减速避撞等典型场景对算法的有效性与优越性进行验证。研究结果表明:所提出的方法具有良好的工况适应性,可快速消除跟踪误差与前车运动保持一致,使车辆对交通环境的反应更加敏捷。

关键词：自适应巡航控制随机模型预测控制智能汽车高斯过程前车运动

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自适应巡航控制车辆跟驰模型综述

交通运输工程学报 2017年第3期17卷 121-130页

作者：秦严严王昊王炜 NI Dai-heng 东南大学江苏省城市智能交通重点实验室江苏南京210096 东南大学现代城市交通技术江苏高校协同创新中心江苏南京210096 马萨诸塞大学安姆斯特分校土木与环境工程系马萨诸塞州安姆斯特01003

分析了自动驾驶汽车自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control,ACC)和协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC)车辆跟驰模型,从系统控制原理、车车通信技术与车间时距方面阐述了ACC与CACC车辆的异同点;将目前主流A... 详细信息

分析了自动驾驶汽车自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control,ACC)和协同自适应巡航控制(Cooperative Adaptive Cruise Control,CACC)车辆跟驰模型,从系统控制原理、车车通信技术与车间时距方面阐述了ACC与CACC车辆的异同点;将目前主流ACC/CACC车辆跟驰模型分为3类:基于智能驾驶的车辆跟驰模型、加州伯克利大学PATH实验室车辆跟驰模型与基于控制论的车辆跟驰模型,总结3类车辆跟驰模型的建模思路与主要优缺点;从道路通行能力、交通安全和交通流稳定性3方面,分析了ACC/CACC车辆对交通流特性的影响,及其研究现状与未来发展趋势。研究结果表明:不同的ACC/CACC车辆跟驰模型对通行能力的影响存在较大差别,ACC/CACC车辆有利于提升交通安全性,但由于缺乏统一的安全性评价指标,难以量化ACC/CACC车辆对交通安全性的影响程度;小规模实车试验验证了ACC车辆具有不稳定的交通流特性,否定了ACC车辆稳定性数值仿真结果,而数值仿真试验和小规模实车试验均表明CACC车辆可较好提升交通流稳定性,因此,完全依赖于计算机仿真试验无法获得令人信服的结论,实车试验是ACC/CACC研究的必要途径;为了完善ACC/CACC在交通领域的研究,应构建不同ACC/CACC车辆比例下的混合交通流基本图模型、智能网联环境下的ACC/CACC车辆跟驰模型建模方法与ACC/CACC混合交通流稳定性解析方法。

关键词：交通工程车辆跟驰模型自适应巡航控制协同自适应巡航控制通行能力交通安全交通流稳定性

自适应巡航控制系统中旁车道车辆并线控制的研究

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汽车工程 2016年第3期38卷 323-329页

作者：邹渊魏守洋马国成刘昭度张栋北京理工大学北京电动车辆协同创新中心北京100081 北京汽车销售有限公司北京100028

为解决自适应巡航控制对旁车道并线车辆的控制滞后问题并充分利用原有控制功能,设计了基于分层结构的旁车并线控制器。由模糊支持向量机对实际交通环境下的旁车并线数据进行机器学习而产生一个旁车并线意图识别器,用以检测旁车的并线行... 详细信息

为解决自适应巡航控制对旁车道并线车辆的控制滞后问题并充分利用原有控制功能,设计了基于分层结构的旁车并线控制器。由模糊支持向量机对实际交通环境下的旁车并线数据进行机器学习而产生一个旁车并线意图识别器,用以检测旁车的并线行为。旁车并线控制器以主车与旁车的纵向相对车距和碰撞剩余时间为输入,利用模糊控制产生期望加速度以调节主车的期望运动状态,并由自适应巡航控制完成主车的动力学控制。仿真和实车试验结果表明,旁车并线控制器可与其它自适应巡航控制功能协调工作,在旁车并线工况下有效改善主车的行驶安全性。

关键词：驾驶员辅助系统旁车并线控制并线意图检测自适应巡航控制

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纯电动汽车自适应巡航控制研究

重庆理工大学学报（自然科学） 2023年第4期37卷 19-26页

作者：杨铭菲田杰南京林业大学汽车与交通工程学院南京210037

选择四轮轮毂电机驱动电动汽车为研究对象,运用Matlab/Simulink和CarSim2020对自适应巡航控制系统进行研究。制定了纯电动汽车自适应巡航控制系统整体架构,并对纯电动汽车的纵向动力学进行了分析,随后选择了一种合适的安全距离模型以保... 详细信息

选择四轮轮毂电机驱动电动汽车为研究对象,运用Matlab/Simulink和CarSim2020对自适应巡航控制系统进行研究。制定了纯电动汽车自适应巡航控制系统整体架构,并对纯电动汽车的纵向动力学进行了分析,随后选择了一种合适的安全距离模型以保证车辆行驶的安全性,运用Simulink搭建了所必需的雷达和轮毂电机模型。采用CarSim2020搭建自车与前车的车辆模型以及仿真环境。基于PID控制算法和线性二次型调节器(linear quadratic regulator,LQR)分别搭建出定速巡航和距离保持的上层控制器,再通过车辆纵向动力学搭建下层控制器。通过Matlab/Simulink和CarSim2020搭建联合仿真模型,在加减速工况下对定速巡航和距离保持控制器进行仿真研究。仿真结果表明:所设计的控制系统能够较好地实现定速巡航和距离保持功能,具有良好的实用性和有效性。

关键词：纯电动汽车安全距离模型自适应巡航控制定速巡航距离保持