車(chē)道偏離預(yù)警與保持控制系統(tǒng)仿真及試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著全球汽車(chē)保有量的逐年增加，由駕駛員操縱失誤或注意力分散等人為因素所導(dǎo)致的交通安全問(wèn)題日益凸顯。以高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)為代表的汽車(chē)主動(dòng)安全技術(shù)是緩解或解決交通事故頻發(fā)問(wèn)題的有效措施，而車(chē)道偏離預(yù)警與保持控制系統(tǒng)是高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)的重要組成部分，其可以協(xié)助駕駛員提高行車(chē)安全性和駕駛舒適性。因此，本文針對(duì)車(chē)道偏離預(yù)警算法和車(chē)道保持控制算法進(jìn)行了深入的理論和試驗(yàn)研究。
　　論文首先介紹車(chē)道偏離預(yù)警與保持控制系統(tǒng)的研究背景及意義，重點(diǎn)介紹車(chē)

2、道偏離預(yù)警技術(shù)和車(chē)道保持控制技術(shù)。在分析車(chē)道偏離預(yù)警與保持控制系統(tǒng)的技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，建立車(chē)道偏離預(yù)警與保持控制系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)。以電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為車(chē)道保持控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，建立車(chē)道保持控制策略，為避免轉(zhuǎn)向系統(tǒng)兩種工作模式的沖突，設(shè)計(jì)模式切換控制策略，并分別介紹常規(guī)助力控制策略和主動(dòng)轉(zhuǎn)向控制策略。
　　其次，在分析國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)幾種預(yù)警算法的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，為提高預(yù)警算法精度和有效性，提出一種TLC和CCP的聯(lián)合預(yù)警算法，并通過(guò)Ca

3、rSim/Simulink聯(lián)合仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。以轉(zhuǎn)向燈信號(hào)、轉(zhuǎn)向盤(pán)信號(hào)和制動(dòng)或加速踏板信號(hào)為依據(jù)建立駕駛員意圖識(shí)別模塊，系統(tǒng)結(jié)合預(yù)警算法判斷是否需要向駕駛員發(fā)出預(yù)警。
　　再次，提出一種基于粒子群優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制的車(chē)道保持控制算法。采用“最優(yōu)保留策略”和自適應(yīng)慣性權(quán)重改進(jìn)基本PSO算法，再由改進(jìn)的PSO算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的初始權(quán)值和閾值，優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線調(diào)整PID控制器的比例、積分、微分三個(gè)參數(shù)。最后對(duì)車(chē)道保持控制

4、算法進(jìn)行CarSim/Simulink聯(lián)合仿真實(shí)驗(yàn)。
　　最后，采用32位定點(diǎn)多媒體DSP處理器搭建車(chē)道偏離預(yù)警系統(tǒng)實(shí)車(chē)試驗(yàn)硬件平臺(tái)，并分別在直線和曲線道路上，以及不同天氣和路況下進(jìn)行實(shí)車(chē)試驗(yàn)，驗(yàn)證車(chē)道偏離預(yù)警系統(tǒng)的有效性和準(zhǔn)確性。采用NI公司的LabVIWE RT系統(tǒng)搭建車(chē)道保持輔控制系統(tǒng)硬件在環(huán)試驗(yàn)平臺(tái)，包括主/目標(biāo)機(jī)、接口系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)三個(gè)部分，進(jìn)行硬件在環(huán)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果與仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符，驗(yàn)證車(chē)道保持控制系統(tǒng)的有效性和可靠