基于智能汽车的控制算法的研究与应用

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1、曲阜师范大学博士／硕士学位论文原创性说明(在口划“4”)本人郑重声明：此处所提交的博士口硕士口论文《基于智能汽车的控制算法的研究与应用》，是本人在导师指导下，在曲阜师范大学攻读博士口硕士口学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除注明部分外不包含他人已经发表或撰写的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均己在文中已明确的方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：謦少昏日期：沁％、j曲阜师范大学博士／硕士学位论文使用授权书(在口划“4")《基于智能汽车的控制算法的研究与应

2、用》系本人在曲阜师范大学攻读博士口硕士口学位期间，在导师指导下完成的博士口硕士口学位论文。本论文的研究成果归曲阜师范大学所有，本论文的研究内容不得以其他单位的名义发表。本人完全了解曲阜师范大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权曲阜师范大学，可以采用影印或其他复制手段保存论文，可以公开发表论文的全部或部分内容。作者签名：纭移矽永日期：沙船．【27剔磴轹氐己I

3、弋醐：加吨(，)7@曼置璺笔苎囊第1章绪论曲车师范大学·硕士学位论

4、交——1．1研究的目的背景及意义汽车已经成为人们日常生活不可缺少的代步交通工具。在汽车发达国家，旅客运输的60％以上，货物运输的50％以上由汽车来完成，汽车工业水平和家庭平均拥有汽车数量已经成为衡量一个国家工业发达程度的标志。但是，随着汽车数量的增加，交通事故，交通堵塞，环境污染等交通问题越来越严重，已经成为全球性的社会公害问题，同时也成为汽车工程界工程技术人员急需解决的重要课题。近年来一些工业发达国家投入大量的人力和物力进行智能交通系统fITS)的研究，以期解决汽车带来的交通问题。随着轿车逐步进入

5、普通老百姓家庭，中国汽车生产量稳步增加，汽车在给我们带来方便和快乐的同时交通事故，交通堵塞，环境污染等交通问题也随之增加。智能交通系统(ITS)作为解决这个社会公害问题的有力手段受到我国汽车制造和使用部门的高度重视。智能交通系统(简称ITS：IntelligentTransportationSystem)是指将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术以及计算机技术、网络技术等高新技术有效地运用于整个运输管理系统，使人、车、路密切地配合、和谐地统一，从而建立起一种在大范围内、全方位发挥作用的实时

6、、准确、高效的运输综合管理系统¨⋯。ITS被公认为是解决现代交通问题的最有效手段，而智能汽车则是智能交通系统中的关键环节，直接影响智能交通系统的成败。智能汽车也叫无人汽车，是一个集环境感知、规划决策和多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统。它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。它具有道路障碍自动识别、自动报警、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航控制等功能。它的主要特点是在复杂的道路情况下，能自动地操纵和驾驶车辆绕开障碍物并沿着预定的道路(轨

7、迹)行进P。‘⋯。智能汽车在原车辆系统的基础上主要由计算机处理系统、摄像机和一些传感器组成。摄像机主要用来获得道路图像信息，车速传感器用来获得当前车速，障碍物传感器用来获得前方、侧方、后方障碍物信息等，计算机处理系统主要完成对来自摄像机所获取的图像的预处理、增强、分析、识别等工作。智能汽车致力于提高汽车的安全性、舒适性以及提供优良的人车交互界面，是目前各国重点发展的智能交通系统中一个重要的组成部分，也是世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力¨“。20世纪80年代以来，随着科学技术的发展，特

8、别是计算机技术、信息技术、人工智能、电子技术的突飞猛进，智能汽车技术具有了实现的技术基础，并开始从20世纪90年代进入深入、系统、大规模研究阶段。从20世纪80年代中后期开始，世界上主要发达国家对智能车辆开展了卓有成效的研发工作。在欧洲，普罗米修斯项目于1986年开始这个领域的探索。1995年，美国政府成一基于智能汽车的控钢算法研究与应甩第1页@曼置盟蕉杰煮曲阜师范大学·硕士学位论丈——立了国家自动高速公路系统联盟(：NhHSC)，该机构的目标之一就是研究反战智能车辆技术进入实用化。1996年，日本

9、成立了高速公路先进巡航／辅助驾驶研究协会，主要目的是研究自动车辆导航的方法，促进日本智能车辆技术的整体进步。我国开展智能车辆技术方面的研究起步较晚，20世纪80年代沈阳自动化研究所曾经进行过采用地下埋线式导航的自动引导车辆(AGVS)的研究。清华大学计算机系智能技术与系统国家重点实验室在国防科工委和国家863计划的资助下，从1988年开始研制THMR(TsinghuaMobileRobot)系列智能车辆系统，这是一种采用图像识别来实现自动导航的智能车辆如图1．1所示，