基于车辆行驶安全边界的换道控制

• 作者: 王慧然 王其东 陈无畏 赵林峰 魏振亚 蔡必鑫
• 来源期刊: 机械工程学报
• 关键词: 换道控制 安全边界 模型预测 硬件在环
• 年，卷（期）: 2020,（18）
• 所属期刊栏目: 运载工程
• 页码范围: 143-153
• 页数: 11页
• 分类号: U461
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2020.18.143

摘要

针对大多数换道控制研究中存在的换道环境不同致使换道安全性难以保证的问题,提出一种基于车辆行驶安全边界的换道控制方法.首先,根据自车与周围关联车辆之间的换道空间和碰撞时距,设计换道状态决策方法.其次,基于车-路位置关系和车辆安全矩形区域建立车辆位置安全边界;同时基于换道行驶稳定性限制和不同换道状态下的横摆角速度要求,建立与换道状态相对应的车辆运动状态安全边界.将车辆位置安全边界和车辆行驶安全边界作为车辆换道行驶状态参数的约束,以目标车道中心线为参考轨迹,设计模型预测控制器决定车辆换道的期望前轮转角.最后,进行自动换道仿真,并基于Carsim/Labview的硬件在环试验台上进行硬件在环试验,仿真和试验结果表明,提出的换道控制方法可以充分地利用换道空间,能使车辆更好地应对不同换道环境,提高了车辆换道的安全性和舒适性.