城市环境下智能车运动控制与避障算法研究

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1、硕士学位论文城市环境下智能车运动控制与避障算法研究研究生姓名：赵飞导师姓名：张长勇副教授2015年4月28日分类号：TP242.6密级：公开UDC：629.05学号：1202053中国民航大学硕士学位论文城市环境下智能车运动控制与避障算法研究研究生姓名：赵飞导师姓名：张长勇副教授申请学位类别：工学硕士学科专业名称：检测技术与自动化装置所在院系：航空自动化学院论文答辩日期：2015年4月28日2015年4月28日ResearchonAlgorithmofIntelligentVechicle’sMotio

2、nControlandObstacleAvoidanceinUrbanEnvironmentADissertationSubmittedtoCivilAviationUniversityofChinaFortheAcademicDegreeofMasterofScienceBYZhaofeiSupervisedbyProf.ZHANGChang-yongAeronauticalAutomationCollegeCivilAviationUniversityofChinaApril2015中国民航大学学位

3、论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进斤的研究工作及取得的研宛成果。尽我所，知？，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研巧成果，徐了文中恃别加ｙ标注和致谢的地方外一也不包含为获得中国民航大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研巧牛祭名：：日ｍ中国民航大学学位论文使用授权声明中国民航大学、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件、中国科学技术信息研巧所。本人电子文

4、挡的内容和纸质论文的内和电子文档，可＾采用影印、！缩印或其他复制手段保存论文．一，可公布（包括刊登）论文的全致，允许论文被查阅和借间容相。除在保密期内的保密论文外（包括刊登）授权中国民航大学研究生部办理。部或部分内容。论文的公布—乙术之。／（＇今＇作义曰期；研巧生签名：导师签名；部私…＿窜摘要随着人工智能技术的发展和智能交通系统理念的提出，智能车技术成为人们研究的热点。复杂多变的城市环境对智能车技术提出了更高的要求，本文主要研究城市环境下智能车的路径规划、运动控制和自主避障方法。(1

5、)针对缺少智能车感知地图道路的路径规划问题，提出了一种基于谷歌地图的路径规划方法。首先，利用GoogleMapsAPI接口函数和JavaScript脚本语言设计谷歌地图网页；然后，利用谷歌地图路径规划类在网页中实现起始点与目标点之间的路径规划；最后，利用.NET控件类将地图网页嵌入到基于MFC的智能车主控程序中，实现了智能车调用谷歌地图路径规划信息的功能。(2)为了提高智能车运动决策的准确性和运动控制的精度，设计了一种基于模糊BP网络的运动控制器。首先根据人工驾驶经验制定运动控制的模糊规则，然后将模糊规

6、则量化成训练样本，最后用BP网络对样本进行离线训练。控制器融合了模糊控制与神经网络控制的优点，以智能车与预定轨迹之间的相对位置信息作为输入，输出智能车的前轮转向角和前进速度。实验证明该方法具有较高的控制精度和较好的鲁棒性。(3)针对智能车狭窄通道避障过程中的扫尾问题，改进了安全通道法。在避障过程中时刻计算智能车尾部与障碍物之间的相对位置关系，避免智能车尾部与障碍物擦碰。另外，针对城市道路施工环境中智能车需要根据锥形桶的引导改变行驶轨迹的问题，设计了一种激光数据处理算法，获得锥形桶路段的虚拟边界，引导智能

7、车顺利通过。多次反复实验表明本文设计的避障算法可行且有效。关键词：城市环境；路径规划；运动控制；自主避障IAbstractWiththedevelopmentofartificialintelligencetechnologyandtheintroductionofintelligenttransportationsystemconcept,thetechnologyofintelligentvehiclehasattractedmuchresearchattention.Moreover,compli

8、catedurbanenvironmentrequireshigherstandardsfortheintelligentvehicletechnology.Toaddressthisneed,thisarticlemainlystudiesthefollowingthreetopics:pathplanning,motioncontrol,andautonomousobstacleavoidanceoftheintelligentvehi