基于车-车通信的自动换道控制.pdf

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1、第33卷第3期2016年3月公路交通科技JoumalofH培hwayandTraIlsportationResearchandDeVelopmentV01．33No．3Mar．2016doi：10．3969／j．issn．1002—0268．2016．03．020基于车一车通信的自动换道控制向勇1，罗禹贡1一，曹坤1，李克强1(1．清华大学汽车安全与节能国家重点实验室，北京100084；2．北京电动车辆协同创新中心，北京100081)摘要：针对现有自动换道控制策略存在未考虑换道过程中周围车辆运动状态变化影响的不足，提出了一种基于车一车通信的自动换

2、道控制策略，主要包括动态换道轨迹规划和滑模轨迹跟踪控制。其中，动态换道轨迹规划方法能够根据车一车通信所提供的实时信息更新参考换道轨迹，使得换道车辆适应周围车辆运动状态变化，通过求解基于换道时间和换道距离的带约束非线性优化问题，实时地获取换道过程中约束条件增加或发生改变情形下的安全参考换道轨迹。滑模轨迹跟踪控制通过车辆实际位姿和期望位姿之间的偏差计算轨迹跟踪所需期望速度和横摆角速度。仿真结果表明：所提出的控制策略能有效解决在换道过程中周围车辆车速变化或车辆切入等情况下的自动换道难题，从而能够实现安全舒适的自动换道过程。关键词：汽车工程；自动换道；约

3、束优化；轨迹规划；轨迹跟踪中图分类号：u49l文献标识码：A文章编号：1002一0268(2016)03—0120—07AutOmaticLaneChangeC0ntrOlBased0nVehicIe-tO—VehICIeCOmmunicatiOnsXIANGYon91，LUOYu．gon91”，CAOKunl，UKe—qian91(1．StateKeyk山oratoryofAutomotiveSafetyandEnergy，TsinghuaUniversity，Beijing10D084，China；2．BeijingCollabomtiveI

4、nnovationCenterofElectricVehicles，Beijing100081，China)Abstract：Thepresentautomatic1anechangemaneuversseldomconsiderthechangeofthemotionstatesofthevehiclesaroundthehostVehicleduringthelanechangeprocess．TooVercometheshortcoming，anautomaticlanechangemaneuVerbasedonvehicle—to—Veh

5、iclecommunicationsisproposed．ThemaneuVerincludesdynamict阳jectoryplanningandsliding-modetrajectorytrackingcontml．Thedynamictrajectoryplanningmethodcanupdatethereferencetrajectoryaccordingtothereal—timeinfomationacquiredthmu曲vehicle-to—vehiclecommunicationstoadapttothemotionvar

6、iationofthevehiclesaround．Thesolutionoftheconstrainednon-linearlyoptimizationpmblembasedonlanechangetimeandlanechangedistanceacquiresareal—timesafetyreferencelanechangetrajectorywhentheconstraintsincreaseorchangeduringthelanechangeprocess．Thesliding—modetrajectorytrackingcont

7、r01methodcalculatesthedesiredvelocityandyawratebasedon山epositionandposeen-orbetweentheactualanddesiredstates．Thesimulationresultshowsthattheproposedautomatic1anechangemaneuVercansettletheproblemcausedbyacceleration／’decelerationorcut-inofotherVehiclesduringlanechangetoaccompl

8、ishthelanechangetasksafelyandcondbrtably．Keywords：automobileen舀neeri