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1、第34卷第1期公路交通科技Vol．34No．12017年1月JournalofHighwayandTransportationResearchandDevelopmentJan．2017doi:10．3969/j．issn．1002-0268．2017．01．017基于车车通信的车辆并行协同自动换道控制1111,2杨刚,张东好,李克强,罗禹贡(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:为研究多车协同自动换道,分析了三车道八车场景中两车协同行为,对两车并行协同行为进行界定,提出了两车并行协同自
2、动换道控制策略。针对三车道八车场景,以车车通信为条件,实时获取周围车辆的运动状态变化和换道意图,根据周围车辆的运动状态,设计了两车协同换道轨迹模型,规划换道车辆的参考协同换道轨迹。在此基础上,提出了并行协同自动换道安全距离模型,以形成换道车辆与周围车辆的换道轨迹约束,保证生成安全可靠的协同换道轨迹。最终根据规划的安全参考轨迹,采用模型预测控制算法,实时优化换道车辆的速度和前轮转角,实现轨迹纵横向跟踪。仿真结果表明,所提出的并行协同控制策略能够实现两车安全协同自动换道,同时提高换道效率。关键词:交通工程;协同自动换道;模型预测控制;轨迹规划;安全距离中图分类号:U
3、491文献标识码:A文章编号:1002-0268(2017)01-0120-11CooperativeSame-directionAutomatedLane-changingBasedonVehicle-to-vehicleCommunication1111,2YANGGang,ZHANGDong-hao,LIKe-qiang,LUOYu-gong(1.Statekeylaboratoryofautomotivesafetyandenergy,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;2.BeijingCollaborativ
4、eInnovationCenterofElectricVehicles,Beijing100081,China)Abstract:Toresearchaboutmulti-vehiclecooperativelane-changing,thecooperativebehaviorof8vehiclesin3laneswithclassifyingthatassame-directionlane-changingof2vehiclesisanalyzedandthecooperativeautomatedlane-changingmaneuverispropose
5、d.Basedonvehicle-to-vehiclecommunication,forthescenariosof8vehiclesin3lanes,basedonvehicle-to-vehiclecommunication,eachvehiclecanacquirethemovementinformationandtheintentionaboutthesurroundingvehicles.Thecooperativelane-changingtrajectorymodelbetweenthe2vehiclesisdesignedtoplanthecoo
6、perativetrajectoryofthelane-changingvehicleaccordingtothesurroundingvehicles’motioninformation.Onthisbasis,the2-vehiclecooperativelane-changingsafetydistancemodelisproposedtoformasafeconstraintoflane-changingtrajectorybetweenthelane-changingvehicleandothersurroundingvehicles,toensure
7、togenerateasafeandreliablecooperativelane-changingtrajectory.Finally,themodelpredictivecontrol(MPC)algorithmisusedtoachievelongitudinalandlateraltrackingcontrolinaccordancewiththeplanedsafereferencetrajectorywithoptimizingthespeedandfrontwheelangleinruntime.Theresultofsimulationexper
8、imentsshowst
