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冰雪路面条件下多场景自动驾驶车辆主动避障路径规划
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作者 裴玉龙 翟双柱 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期1-11,共11页
针对自动驾驶车辆在冰雪路面易失稳的问题,提出改进的快速扩展随机树(RRT)路径规划算法.首先,建立冰雪路面车辆动力学模型,引入路面附着系数;然后,采用结合车头指向及转向角的全局目标偏向性采样,结合避撞检测与速度-附着系数下的最大... 针对自动驾驶车辆在冰雪路面易失稳的问题,提出改进的快速扩展随机树(RRT)路径规划算法.首先,建立冰雪路面车辆动力学模型,引入路面附着系数;然后,采用结合车头指向及转向角的全局目标偏向性采样,结合避撞检测与速度-附着系数下的最大曲率约束,改善传统RRT算法问题;最后,使用双五次多项式平滑路径,满足稳定性、制动器约束及舒适性.通过MATLAB-Simulink与CarSim联合仿真,比较改进RRT算法与传统算法在多场景条件下的性能.实验表明,改进RRT算法显著提升路径平滑度,降低曲率突变,用时短、成功率高,且在冰雪路面行驶时稳定性良好. 展开更多
关键词 自动驾驶车辆 路径规划 快速扩展随机树 冰雪路面 多场景
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人机混驾环境下交叉口自动驾驶车辆轨迹优化
2
作者 秦雅琴 刘小云 +3 位作者 刘拥华 张森 谢济铭 赵仕林 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第3期1-9,共9页
为解决现有信号控制交叉口场景中自动驾驶车辆(connected automated vehicles,CAV)轨迹优化方法计算量大,模型难以求解,以及人机混驾冲突对CAV车辆轨迹产生的负面影响,构建两阶段异步轨迹优化模型,在给定信号时序和CAV已知周围车辆的轨... 为解决现有信号控制交叉口场景中自动驾驶车辆(connected automated vehicles,CAV)轨迹优化方法计算量大,模型难以求解,以及人机混驾冲突对CAV车辆轨迹产生的负面影响,构建两阶段异步轨迹优化模型,在给定信号时序和CAV已知周围车辆的轨迹信息的情况下对CAV纵向轨迹进行优化;采用滚动优化算法动态求解轨迹优化模型,在每个时间步长确定未来时域内的车辆最优轨迹,提高轨迹优化模型的求解速度;基于Matlab平台进行仿真实验,结果表明:所提出的协同优化控制策略可以有效改善人工驾驶车辆和混合交通的运行性能,随着CAV渗透率的提高,自动驾驶车辆、人工驾驶车辆的平均行程时间、停车次数和车辆延误均呈下降趋势,且自动驾驶车辆数量越多,人工驾驶车辆在交叉口通行效率受益越大。 展开更多
关键词 智能交通 自动驾驶车辆 交叉口 轨迹优化 混合交通流
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基于PreScan的复杂平面线形组合对自动驾驶车辆轨迹偏移的影响特征
3
作者 王晓飞 黄诗淇 +1 位作者 姚江贝 曾强 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期104-115,共12页
未来自动驾驶车辆(AV)的渗透率将逐渐增加,随之而来的在已有道路上增设自动驾驶专用车道成为提高道路通行效率和行车安全的有效对策。平纵线形受有人驾驶车辆的约束不易调整,但AV专用车道的宽度需重新设计,而自动驾驶专用车道设计方面... 未来自动驾驶车辆(AV)的渗透率将逐渐增加,随之而来的在已有道路上增设自动驾驶专用车道成为提高道路通行效率和行车安全的有效对策。平纵线形受有人驾驶车辆的约束不易调整,但AV专用车道的宽度需重新设计,而自动驾驶专用车道设计方面尚缺乏行业标准和计算依据。车辆轨迹偏移量是车道宽度取值的重要依据,针对显著影响行驶轨迹的复杂平曲线组合设计开展相应研究,基于PreScan-Simulink仿真平台,应用典型的AV横、纵向运动控制算法,考虑卵形、凸形和C形3种复杂的平面线形组合,构建不同车型的仿真车辆模型和道路场景,得到了这3种复杂的平面线形组合对AV轨迹偏移的影响规律特征,并构建不同车型的轨迹偏移模型。研究结果表明:AV除了在凸形曲线上偏移最大的特征点是缓缓点(HH点)之外,在卵形曲线和C形曲线上偏移量最大的特征点均是第1个缓圆点(HY1点)。在这3种平面线形组合上设计速度与AV的轨迹偏移量的大小显著相关,AV车速在60~130 km/h时,各平面线形组合最大特征点的偏移量约为9~16 cm;AV车速在140~150 km/h时,轨迹偏移量随设计速度变化幅度较大,各平面线形组合最大特征点的偏移量约为13~23 cm。最后建立的设计速度与轨迹偏移量之间的关联模型为二次多项式回归模型,回归模型决定系数R2均大于0.95,拟合度基本满足预测要求。本研究方法和研究成果可为专用车道宽度的计算提供参考依据。 展开更多
关键词 道路工程 自动驾驶车辆 自动驾驶专用车道 仿真实验 轨迹偏移
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履带车辆自动驾驶导航控制模型优化
4
作者 王国业 刘恩宏 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第7期273-280,共8页
针对目前履带车辆自动驾驶导航控制精度差、路径平滑性不佳等问题,提出一种基于路径跟踪优化的履带车辆自动驾驶导航控制模型及优化算法。基于控制理论和履带车辆自动驾驶导航控制运动学模型,将轮式车辆路径跟踪算法应用于履带车辆并进... 针对目前履带车辆自动驾驶导航控制精度差、路径平滑性不佳等问题,提出一种基于路径跟踪优化的履带车辆自动驾驶导航控制模型及优化算法。基于控制理论和履带车辆自动驾驶导航控制运动学模型,将轮式车辆路径跟踪算法应用于履带车辆并进行优化,提出针对履带车辆路径跟踪的纯跟踪算法及基于动态前视距离和差速转向误差因子的系统参数优化算法。试验结果表明,U形路径跟踪误差均值为0.38 m,终点位置误差为0.01 m;在100 m直行道路上,优化过后误差均值为0.02 m,终点位置误差为0.01 m。研究结果表明,利用该模型及优化算法,履带车辆路径跟踪误差显著减小,且消除传统履带车辆差速转向时单边频繁停顿的现象,实现连续、平滑的路径跟踪,显著提升履带车辆的自动驾驶性能。 展开更多
关键词 履带车辆 自动驾驶 导航控制 路径跟踪
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用于自动驾驶测试的车辆危险切入策略研究
5
作者 周扬 陈运星 吴玲 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第1期112-119,共8页
为提高车辆切入测试场景中交通车的交互能力,提出一种基于深度强化学习方法的车辆危险切入策略设计方法。首先,基于可扩展多智能体强化学习培训学校(SMARTS)仿真平台构建仿真环境;然后,采用双延迟深度确定性策略梯度算法(TD3)训练智能... 为提高车辆切入测试场景中交通车的交互能力,提出一种基于深度强化学习方法的车辆危险切入策略设计方法。首先,基于可扩展多智能体强化学习培训学校(SMARTS)仿真平台构建仿真环境;然后,采用双延迟深度确定性策略梯度算法(TD3)训练智能体危险切入随机选定的目标车辆,将该算法与近端策略优化算法(PPO)和深度确定性策略梯度算法(DDPG)进行对比,在7种不同车辆密度的场景中测试训练后的模型;最后,构建多智能体测试环境,将所训练模型用于智能驾驶策略的验证。结果表明:模型在训练中的危险切入成功率达80.35%,优于2种对比方法;在模型测试中,除2700辆/h测试场景外,该模型在另外3个未在训练中使用的测试场景均达到80%以上的危险切入成功率,显示出良好的泛化能力。同时,切入时刻与目标车的碰撞时间值显示95%集中在0~6 s,取值在(0,2]、(2,4]和(4,6]s的占比分别为60%、30%和5%,可覆盖具有不同碰撞风险的测试工况。在智能驾驶策略验证中,采用所训练模型控制的交通车能主动切入至待测车辆前方,使待测车辆面临追尾风险,有助于发现智能驾驶策略的安全隐患。 展开更多
关键词 自动驾驶 车辆危险切入 虚拟测试 危险场景 强化学习
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面向跨海大桥的自动驾驶车辆侧倾控制 被引量:1
6
作者 唐晓峰 李若旭 曹钊 《江苏大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期132-139,148,共9页
针对跨海大桥道路环境的不确定性导致自动驾驶车辆容易发生车辆动力学状态变化的问题,提出了基于深度确定性策略梯度(DDPG)算法的车辆侧倾控制策略,探索了该策略在不同车速下的泛化能力.首先构建了跨海大桥的垂向模型,以提供动态道路环... 针对跨海大桥道路环境的不确定性导致自动驾驶车辆容易发生车辆动力学状态变化的问题,提出了基于深度确定性策略梯度(DDPG)算法的车辆侧倾控制策略,探索了该策略在不同车速下的泛化能力.首先构建了跨海大桥的垂向模型,以提供动态道路环境;其次构建了车辆动力学模型和车辆跟踪误差模型,融合了车辆的侧倾、侧滑和横摆的动力学特性,并构建了侧倾稳定性判据;最后设计了深度确定性策略梯度算法中的状态空间和动作空间,并根据车辆的侧倾状态设计了奖励函数.数值模拟结果表明深度确定性策略梯度算法在每一回合中都会获得良好的性能,具有良好的学习能力和解决不确定性复杂环境问题的能力,确保了车辆侧倾角和横向距离误差在可接受的微小波动范围内,满足车辆控制的安全性. 展开更多
关键词 自动驾驶车辆 跨海大桥 侧倾控制 深度确定性策略梯度算法 奖励函数 状态空间 车辆跟踪误差 侧倾稳定性
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自动驾驶认知能力测试评价研究综述
7
作者 杨澜 赵祥模 +3 位作者 王润民 王振 房山 瞿广跃 《汽车安全与节能学报》 北大核心 2025年第1期1-15,共15页
对交通动态情境的准确认知是自动驾驶(AV)智能性的关键体现,因此全面、合理、高效的测试评价方法对于验证其效能至关重要。为了跟踪自动驾驶认知能力测试评价的研究进展,该文首先从宏观、中观和微观3个层面深入剖析了自动驾驶测试领域... 对交通动态情境的准确认知是自动驾驶(AV)智能性的关键体现,因此全面、合理、高效的测试评价方法对于验证其效能至关重要。为了跟踪自动驾驶认知能力测试评价的研究进展,该文首先从宏观、中观和微观3个层面深入剖析了自动驾驶测试领域存在的核心问题,深入探讨了自动驾驶与人类驾驶在认知方面的关联性;其次,从基于“金字塔”模型的自动驾驶测试体系架构入手,全面回顾了在关键测试场景生成、虚拟仿真测试、虚实融合测试、实际道路测试以及认知能力评价等领域的最新研究成果;最后,指出了自动驾驶认知能力测试评价领域面临的挑战和发展趋势。该综述研究成果将为自动驾驶技术的迭代演进和功能验证提供重要参考。 展开更多
关键词 自动驾驶(av) 认知能力 测试场景 虚实融合 性能评价
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基于动态轨迹规划的自动驾驶车辆协同换道方法 被引量:1
8
作者 刘淼淼 刘晓晨 +7 位作者 朱明月 魏泽平 邓辉 姚民坤 吴思霖 李昂 石赞 龚筱萸 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期65-78,共14页
传统的多车协同缺乏对目标队列和换道车辆信息的有效利用,为考虑动态信息变化对换道过程的影响,本文提出基于动态轨迹规划的自动驾驶车辆协同换道控制方法。首先,针对自动驾驶环境下单车进入车辆队列的研究场景,提出基于实时动态信息的... 传统的多车协同缺乏对目标队列和换道车辆信息的有效利用,为考虑动态信息变化对换道过程的影响,本文提出基于动态轨迹规划的自动驾驶车辆协同换道控制方法。首先,针对自动驾驶环境下单车进入车辆队列的研究场景,提出基于实时动态信息的协同换道控制框架,在考虑换道车辆与目标队列车辆的合作以及换道行为给目标队列带来影响的基础上,构建非换道期间和换道期间的纵向协同控制模型;之后,在换道车辆发出换道请求并满足换道触发条件后,考虑队列纵向协同目标,根据纵向速度变化动态规划每一时刻的期望轨迹,提出基于正弦曲线的动态换道轨迹规划方法,得到安全和可靠的轨迹曲线,并采用模型预测控制的轨迹跟踪控制算法,实现实时轨迹跟踪;最后,通过搭建Prescan-Simulink联合仿真平台,设计多组不同速度工况下的仿真实验,以及设置传统基于前车—跟随策略的控制算法与本文的控制策略进行对比,综合分析换道触发时间、队列稳定时间和速度波动幅度这3项指标,验证本文控制策略的有效性和可行性。仿真结果表明:本文所设计的协同换道控制策略和传统方法相比,队列的平均稳定时间缩短了34%,队列的速度波动幅度保持稳定,并在不同相对速度的工况下,均能够实现车辆安全和高效地换道。 展开更多
关键词 智能交通 协同换道 动态轨迹规划 网联自动驾驶车辆 协同换道控制架构
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基于自适应A∗算法的自动驾驶车辆路径规划方法研究 被引量:4
9
作者 张涌 成海飞 赵奉奎 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期115-121,130,共8页
应用传统A*算法进行路径规划时,存在拐点过多、搜索效率较差、转折角度过大等问题,提出一种基于自适应A*算法的自动驾驶车辆路径规划算法。首先,针对传统A*算法运算时间较长的问题,采用指数增长法对启发式函数进行加权,从而提高搜索效率... 应用传统A*算法进行路径规划时,存在拐点过多、搜索效率较差、转折角度过大等问题,提出一种基于自适应A*算法的自动驾驶车辆路径规划算法。首先,针对传统A*算法运算时间较长的问题,采用指数增长法对启发式函数进行加权,从而提高搜索效率;然后,在启发函数中引入航向角影响因子,使自动驾驶车辆在工作时满足其转向特性;最后,通过三次B样条插值函数对路径中拐点处进行平滑处理,使拐点处尖角的局部路径更加平滑。MATLAB仿真结果表明:改进A*算法生成的路径在长度、总航向角和曲线平滑方面的性能指标优于传统A*算法,使自动驾驶车辆获得一条满足自身约束的优质路径,且在不同的地图环境下,提出的自适应A*算法能够适应不同的环境且可以有效地保持其可行性与优越性。 展开更多
关键词 车辆工程 A*算法 路径规划 自动驾驶
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车计算:自动驾驶时代的新型计算范式 被引量:2
10
作者 鲁思迪 何元恺 施巍松 《计算机研究与发展》 北大核心 2025年第1期2-21,共20页
随着边缘计算、传感、人工智能和通信技术的迅猛发展,车辆正经历前所未有的深刻变革.提出了一种适用于自动驾驶时代的全新计算范式——车计算.在这一新型范式下,车辆的数据层与控制层被分离,车辆系统转向开放的计算平台,构建了支持多方... 随着边缘计算、传感、人工智能和通信技术的迅猛发展,车辆正经历前所未有的深刻变革.提出了一种适用于自动驾驶时代的全新计算范式——车计算.在这一新型范式下,车辆的数据层与控制层被分离,车辆系统转向开放的计算平台,构建了支持多方协作的数据共享结构,从而打破了传统车辆系统的封闭局限,使车辆从单一的交通工具演变为支持丰富的高级应用和第三方服务的多功能移动计算平台.全面阐述了车计算范式的核心理念,深入分析了车辆软件与计算架构的革命性演进,提供了具有应用前景的车计算实例,并介绍了在该范式支持下具有颠覆潜力的新型商业模式.此外,深入探讨了车计算的五大核心功能:计算、通信、能源管理、传感和数据存储,以及相关的前沿技术.最后,总结了车计算领域的关键技术挑战和广阔的机遇,期望能够激发学术界和工业界对这一创新领域的深入研究与高度关注. 展开更多
关键词 车计算 自动驾驶 计算 通信 能源管理 移动感知 数据存储 软件自定义车辆
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车联网环境下低速自动驾驶车辆主动服务方法研究
11
作者 李俊虎 张洲 +2 位作者 华国栋 王众 梁军 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2024年第11期10-21,共12页
针对低速自动驾驶车辆(LSAV)运营过程中的用户服务需求,基于行车主动服务系统(DASS)已有功能,设计了考虑用户需求和LSAV服务范围相协调的LSAV主动服务平台(LSAV-ASP),包括感知层、存储层和应用层,感知层用于获取交通网络中实时的车辆、... 针对低速自动驾驶车辆(LSAV)运营过程中的用户服务需求,基于行车主动服务系统(DASS)已有功能,设计了考虑用户需求和LSAV服务范围相协调的LSAV主动服务平台(LSAV-ASP),包括感知层、存储层和应用层,感知层用于获取交通网络中实时的车辆、道路、交通环境等信息,存储层用于将数据分类存储至LSAV服务池,应用层用于设计和应用服务匹配方法和服务评价优化算法,并提出了LSAV主动服务匹配算法和模糊优化神经网络评价模型(FES-GALMBP),仿真验证结果表明,所提出的匹配算法和评价模型相较于传统算法性能更优,评价模型对评价集LSAV客车运营质量与运营安全性评价的准确率相较反向传播(BP)神经网络模型准确率分别提高了49百分点和38百分点。 展开更多
关键词 低速自动驾驶车辆 主动服务 车联网 服务平台
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基于实车调参的自动驾驶模糊PID纵向控制算法
12
作者 曾方正 高秀晶 +4 位作者 袁志群 尤双和 张彬岑 黄雯垠 韩勇 《中国测试》 北大核心 2025年第6期179-188,共10页
针对自动驾驶纵向控制算法在实车应用中存在的动态不平稳性问题,以某城市公交车为试验平台,设计以期望加速度为切换逻辑的逻辑切换控制策略。利用实验法标定车辆逆动力学模型,获得以车辆速度和期望加速度为输入条件的期望油门开度和期... 针对自动驾驶纵向控制算法在实车应用中存在的动态不平稳性问题,以某城市公交车为试验平台,设计以期望加速度为切换逻辑的逻辑切换控制策略。利用实验法标定车辆逆动力学模型,获得以车辆速度和期望加速度为输入条件的期望油门开度和期望制动压力值;通过实车阶跃响应试验建立基于PID控制调参范围和整定经验的模糊PID控制算法;提出一种基于实车调参的模糊PID纵向控制算法,利用AUTOBOX和Simulink构架快速还原测试系统植入到车辆中进行实车闭环测试试验。结果表明:在期望车速阶跃变化工况和期望车速斜坡变化工况下,最大实车纵向速度误差分别为0.66%和0.88%,验证算法的有效性和控制精度。基于实车调参的模糊PID纵向控制算法,在期望速度发生动态变化时可进行PID参数自适应调节,控制系统响应迅速、准确性高,可有效保证纵向控制的动态性能,为车辆自动驾驶系统纵向控制策略开发提供参考方法和实证依据。 展开更多
关键词 车辆工程 自动驾驶 纵向控制 实车调参 模糊PID
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基于自动驾驶车辆调度的停车系统收费策略优化
13
作者 冯驰 梅振宇 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期87-95,共9页
针对有人驾驶车辆与自动驾驶车辆共存的停车系统,设计基于自动驾驶车辆调度的停车系统收费策略,以提升停车系统运行效率.该策略在停车场无可用停车泊位但存在自动驾驶车辆时向有人驾驶车辆提供自动驾驶车辆调度服务,停车系统向有人驾驶... 针对有人驾驶车辆与自动驾驶车辆共存的停车系统,设计基于自动驾驶车辆调度的停车系统收费策略,以提升停车系统运行效率.该策略在停车场无可用停车泊位但存在自动驾驶车辆时向有人驾驶车辆提供自动驾驶车辆调度服务,停车系统向有人驾驶车辆收取一定调度费用后,通过在多个停车场间调度若干自动驾驶车辆,为有人驾驶车辆在其目标停车场创造可用停车泊位.各停车场的调度费用会影响有人驾驶车辆用户的停车选择,进而影响停车系统的运行效率,构建基于智能体的停车仿真模型,采用遗传算法差异化地设置系统内各个停车场的停车调度收费方案.仿真结果显示,采用基于自动驾驶车辆调度的差异化收费策略,可以有效地减少有人驾驶车辆用户的行驶时间、步行时间、总出行时间及行驶里程,增加停车系统营收,降低社会成本,有效地缓解停车矛盾. 展开更多
关键词 停车调度 停车收费 自动驾驶车辆 基于智能体模型 停车策略
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全自动驾驶车辆基地列检作业联锁方案研究
14
作者 杨朋朋 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第10期225-228,共4页
[目的]不同于传统人工驾驶车辆基地内信号控制权属划分,全自动驾驶条件下,电客车进入车辆基地无人区信号控制均由运营控制中心完成。为了实现全自动驾驶条件下运维无纸化、数字化,需对人员防护系统开关箱进行方案改造设计,结合地铁车辆... [目的]不同于传统人工驾驶车辆基地内信号控制权属划分,全自动驾驶条件下,电客车进入车辆基地无人区信号控制均由运营控制中心完成。为了实现全自动驾驶条件下运维无纸化、数字化,需对人员防护系统开关箱进行方案改造设计,结合地铁车辆基地多系统、接口复杂的特点,对人员防护系统与其他系统的联锁条件也进行了方案设计,以实现对电客车驶入车辆基地自动驾驶区内从车辆入库至列检完成的全过程逻辑控制。[方法]结合全自动驾驶运营场景,对停车列检库检修分区划分、检修作业人员防护系统联锁逻辑、列检作业人员走行轨迹以及与安全连锁系统、高压防护系统等的联锁控制进行方案设计。[结果及结论]为此,根据人员防护系统功能特点,对人员防护系统开关箱进行智能化改造,增加行程开关、限位开关,以完成人员防护开关与检修流程及车辆信号的联锁控制;通过检修走行路径规划,结合智能门禁系统设置情况,完成智能发卡柜的平面布置,实现与人员防护系统的逻辑联锁控制;通过人员防护系统与五防系统间防护区域及防护权限任务的划分,完成两系统间的逻辑控制方案设计。 展开更多
关键词 城市轨道交通 车辆基地 自动驾驶 检修分区 人员防护系统 逻辑控制
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基于平行测试的认知自动驾驶智能架构研究 被引量:10
15
作者 王晓 张翔宇 +4 位作者 周锐 田永林 王建功 陈龙 孙长银 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期356-371,共16页
在大数据、云计算和机器学习等新一代人工智能技术的推动下,自动驾驶的感知智能在近年来得到显著的提升与发展.然而,与人类驾驶过程中隐含的以自我目的实现为引导的自探索性和自主性相比,现阶段自动驾驶技术主要以辅助驾驶功能为主,还... 在大数据、云计算和机器学习等新一代人工智能技术的推动下,自动驾驶的感知智能在近年来得到显著的提升与发展.然而,与人类驾驶过程中隐含的以自我目的实现为引导的自探索性和自主性相比,现阶段自动驾驶技术主要以辅助驾驶功能为主,还停留在以被动感知、规划与控制为主的初级智能自动驾驶阶段.为实现车辆智能从数据驱动的环境感知、辅助决策、被动规划到知识驱动的场景认知、推理决策、主动规划的提升,亟需增强车辆自身对复杂外界信息归纳提炼、推理决策、评价估计等类人能力.首先回顾自动驾驶关键技术演化及其应用发展历程;随后分析测试对车辆智能评估的效用;然后基于平行测试理论,提出自动驾驶车辆认知智能训练、测试与评估空间的构建方法,并设计基于平行测试的认知自动驾驶智能训练框架.该项研究工作预期能为推动自动驾驶从感知智能向认知智能的升级提供可行的技术支撑与实现路径. 展开更多
关键词 认知自动驾驶 平行测试 平行驾驶 车辆认知智能
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自动驾驶汽车避撞极限研究 被引量:1
16
作者 王国栋 刘立 +3 位作者 孟宇 杜海平 白国星 顾青 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期985-994,共10页
精确计算不同避撞控制策略的极限避撞距离是自动驾驶汽车避撞决策与控制的基础。为厘清差动制动控制对避撞距离的影响,探究转向和差动制动集成控制的极限避撞能力,提高极限避撞距离的计算精度,本研究基于非线性车辆集成动力学和最优控... 精确计算不同避撞控制策略的极限避撞距离是自动驾驶汽车避撞决策与控制的基础。为厘清差动制动控制对避撞距离的影响,探究转向和差动制动集成控制的极限避撞能力,提高极限避撞距离的计算精度,本研究基于非线性车辆集成动力学和最优控制理论提出一种自动驾驶汽车极限避撞距离计算方法。首先,建立了非线性7自由度车辆动力学模型和复合滑移工况的Pacejka轮胎模型。进一步地,基于上述模型构建了极限避撞距离求解问题,并将其转化为最优控制问题。然后,设计了高斯伪谱法将最优控制问题转化为非线性规划问题并求解。最后,分析了转向控制、制动控制、转向和制动集成控制、转向和差动制动集成控制的极限避撞距离,并与基于质点模型计算和CarSim测试的结果进行了对比。结果表明:转向和差动制动集成控制能够进一步减少自动驾驶汽车的避撞距离,显著提高其避撞能力;本研究所提方法能够显著提高极限避撞距离的计算精度和避撞决策结果的可靠性。 展开更多
关键词 自动驾驶汽车 车辆集成动力学 避撞控制 避撞极限 高斯伪谱法
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自动驾驶环境下交叉口车辆路径规划与最优控制模型 被引量:22
17
作者 吴伟 刘洋 +2 位作者 刘威 吴国弘 马万经 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期1971-1985,共15页
自动驾驶环境下的交叉口基于车车/车路之间的双向信息交互,能保障自动驾驶车辆相互穿插与协作地通过交叉口,而无需信号灯控制.因此,如何设计高效的面向自动驾驶车辆通行的交叉口管控模型,已成为研究的热点.已有研究在建模时,均基于自动... 自动驾驶环境下的交叉口基于车车/车路之间的双向信息交互,能保障自动驾驶车辆相互穿插与协作地通过交叉口,而无需信号灯控制.因此,如何设计高效的面向自动驾驶车辆通行的交叉口管控模型,已成为研究的热点.已有研究在建模时,均基于自动驾驶车辆在交叉口内部的行驶路径已知并作为模型输入,且大多对交叉口内部的冲突点进行简化.本文首先将交叉口空间离散化处理,考虑车辆的实际尺寸并面向非常规交叉口,使用椭圆曲线建立转弯车辆行驶路径的精确轨迹方程,再通过外边界投影降维法建立轨迹方程和交叉口空间的映射关系.建立了基于混合整数线性规划(Mixed integer linear programming,MILP)的自动驾驶交叉口管控模型,以交叉口总延误最小为控制目标,同时优化车辆在交叉口的最佳行驶路径和驶入时刻,使用AMPL(A mathematical programming language)对模型进行编译并使用CPLEX求解器求解.与经典感应控制和先到先服务模型进行对比,结果表明,本文所提出模型能对车辆进入交叉口的时刻和行驶路径进行双重优化,显著降低自动驾驶车辆通过交叉口的车均延误,提高交叉口空间的利用效率. 展开更多
关键词 自动驾驶 交通控制 车辆轨迹 交叉口
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基于有限状态机的车辆自动驾驶行为决策分析 被引量:14
18
作者 冀杰 黄岩军 +1 位作者 李云伍 吴飞 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2018年第12期1-7,共7页
将智能车辆的自动驾驶运动过程分解为车道保持、车辆跟随、车道变换和制动避撞4种典型驾驶行为,基于有限状态机方法建立各驾驶行为间的逻辑关系及状态切换过程,同时,构建了面向自动驾驶的虚拟危险势能场,并对其结构关键参数和驾驶行为... 将智能车辆的自动驾驶运动过程分解为车道保持、车辆跟随、车道变换和制动避撞4种典型驾驶行为,基于有限状态机方法建立各驾驶行为间的逻辑关系及状态切换过程,同时,构建了面向自动驾驶的虚拟危险势能场,并对其结构关键参数和驾驶行为决策触发阈值进行分析。利用MATLAB/CarSim软件对不同道路工况下的自动驾驶行为决策过程进行联合仿真,并利用比例车辆模型和机器视觉系统对提出的方法进行试验验证。仿真和试验结果表明,虚拟危险势能场与有限状态机相结合的方法能够满足智能车辆的驾驶行为决策需求并实现主要的自动驾驶功能。 展开更多
关键词 智能车辆 自动驾驶 有限状态机 危险势能场 行为决策
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自动驾驶车辆智能性评价研究综述 被引量:21
19
作者 陈君毅 李如冰 +2 位作者 邢星宇 蒙昊蓝 余卓平 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1785-1790,1824,共7页
围绕自动驾驶车辆智能性评价进行了深入的分析和总结.首先,对自动驾驶车辆智能性定义进行了综述和对比;之后,系统梳理了现阶段自动驾驶车辆智能性评价选取的评价指标;然后,按定性评价和定量评价两种方式对评价方法进行了整理和概述,并... 围绕自动驾驶车辆智能性评价进行了深入的分析和总结.首先,对自动驾驶车辆智能性定义进行了综述和对比;之后,系统梳理了现阶段自动驾驶车辆智能性评价选取的评价指标;然后,按定性评价和定量评价两种方式对评价方法进行了整理和概述,并深入分析了不同评价方法的应用特点和局限;最后,就自动驾驶车辆智能性评价的进一步发展提出了若干研究方向的展望. 展开更多
关键词 自动驾驶车辆 智能性评价 评价指标 评价方法
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自动驾驶场景下的鲁棒车辆检测 被引量:12
20
作者 范宜标 卢玮 傅智河 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2018年第12期60-65,共6页
基于卷积神经网络(CNN)的目标检测方法已经在车辆检测中取得了巨大成功,然而自动场景下的车辆尺度变化较大,使得自动驾驶场景下的车辆检测依然是一个非常具有挑战性的问题,为此,针对车辆尺度变化这一问题提出了一种鲁棒的车辆检测方法... 基于卷积神经网络(CNN)的目标检测方法已经在车辆检测中取得了巨大成功,然而自动场景下的车辆尺度变化较大,使得自动驾驶场景下的车辆检测依然是一个非常具有挑战性的问题,为此,针对车辆尺度变化这一问题提出了一种鲁棒的车辆检测方法。该算法在CNN不同尺度的特征图上提取目标候选框,进而将提取的这些候选框的特征输入另外一个小网络,对候选框做进一步的分类和回归。在通用的KITTI车辆检测数据集上的实验表明,方法可以大大提升基准算法检测的正确率,在1 280×384 pixels的自动驾驶场景的图像上,算法平均处理速度可以达到0.35 s/img。 展开更多
关键词 自动驾驶 车辆检测 卷积神经网络
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