基于GIS地圖的智能車輛分車道導(dǎo)航及跟蹤控制研究.pdf

1、隨著GIS（GeographicInformationSystem）技術(shù)的不斷發(fā)展與汽車定位精度的不斷提高，如何將高信息量的GIS地圖應(yīng)用到智能車的導(dǎo)航控制中，使得智能車的軌跡跟蹤控制能夠達(dá)到車道級(jí)別的精度要求，已經(jīng)成為了當(dāng)前智能車技術(shù)發(fā)展的又一趨勢(shì)。在這種趨勢(shì)的引導(dǎo)下，為實(shí)現(xiàn)智能車輛基于GIS地圖的車道級(jí)導(dǎo)航及軌跡跟蹤控制，本文以城市中最為常見的前輪驅(qū)動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向的四輪轎車為研究對(duì)象，推導(dǎo)了該汽車的位姿預(yù)測(cè)模型，總結(jié)了駕駛員理想的操縱習(xí)

2、慣，進(jìn)行了智能車基于車道級(jí)軌跡模型的軌跡跟蹤控制研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　?。?）為解決控制對(duì)象的問題，利用前輪驅(qū)動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向汽車的運(yùn)動(dòng)方程，推導(dǎo)了用于表示該汽車實(shí)際位置點(diǎn)與其前輪轉(zhuǎn)角和橫擺角的位姿預(yù)測(cè)模型，并對(duì)其計(jì)算方法進(jìn)行了簡(jiǎn)化。
　?。?）為使智能車的軌跡跟蹤精度能達(dá)到車道級(jí)別的要求，論文在采集和分析某城市交通環(huán)境中駕駛員的操縱行為以及汽車實(shí)際的行駛軌跡的基礎(chǔ)上，總結(jié)了駕駛員在進(jìn)行理想軌跡，尤其是理想的轉(zhuǎn)彎軌跡跟

3、蹤時(shí)的操縱習(xí)慣。然后，論文將其轉(zhuǎn)化成為一種基于駕駛員操縱習(xí)慣的智能車?yán)硐朕D(zhuǎn)彎軌跡跟蹤控制方法，并以所推導(dǎo)的預(yù)測(cè)模型為控制對(duì)象，通過大量的仿真運(yùn)算驗(yàn)證了該控制方法的可行性。
　?。?）為使得汽車能夠進(jìn)行車道級(jí)別的理想軌跡模型的跟蹤，論文在所提出的基于駕駛員操縱習(xí)慣的理想轉(zhuǎn)彎軌跡跟蹤控制方法的基礎(chǔ)上，將該控制方法融入到汽車行駛工況的判定中，制定了智能車基于理想軌跡模型的軌跡跟蹤控制方法，并對(duì)該控制方法進(jìn)行了仿真計(jì)算以驗(yàn)證其控制效果。<

4、br>　?。?）為使智能車可以實(shí)現(xiàn)最終的基于GIS地圖的軌跡跟蹤控制，論文在已繪制好的具有某城市車道級(jí)別的道路網(wǎng)GIS地圖中制作了一個(gè)汽車要跟蹤的最優(yōu)軌跡模型。然后，論文利用所提出的軌跡跟蹤控制方法，對(duì)該軌跡模型進(jìn)行了跟蹤計(jì)算。最后，仿真結(jié)果導(dǎo)入到所建立的地圖中進(jìn)行了控制方法可行性的驗(yàn)證。
　　通過上述內(nèi)容的研究，本文驗(yàn)證了論文所提出的軌跡跟蹤控制方法能夠?qū)⑵嚨臋M向位置誤差控制在0.15m以內(nèi)，橫擺角誤差控制在0.001rad以