基于智能小車平臺的多車協(xié)作研究.pdf

1、多智能車協(xié)作為智能交通運(yùn)輸系統(tǒng)的安全和高效提供了新的解決方案，有助于解決交通事故、道路阻塞和節(jié)能環(huán)保等實(shí)際問題，然而針對多車協(xié)作的研究側(cè)重于軟件仿真，因?yàn)椴捎脤?shí)際車輛在人力、時(shí)間與資源方面成本很高，研究進(jìn)展緩慢。為此，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于智能小車平臺的多車協(xié)作硬件仿真系統(tǒng)。為提高硬件仿真系統(tǒng)的可行性，設(shè)計(jì)了在動力學(xué)、導(dǎo)航、定位等方面能夠仿真實(shí)際智能車的智能小車平臺；并針對具有復(fù)雜網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的典型交通場景，在不具備GPS定位功能的條件下

2、，本文在建立兩層結(jié)構(gòu)的地圖數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上，采用里程計(jì)與視覺檢測路標(biāo)的方法實(shí)現(xiàn)智能車在全局地圖中的縱向定位，完成了多車協(xié)作系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。針對多智能車協(xié)作對實(shí)時(shí)性、可靠性及分布式協(xié)作的要求，本文構(gòu)建了多車協(xié)作通信協(xié)議架構(gòu)，分別對物理層和MAC層進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了基于RR-ALOHA(Reliable Reserved ALOHA)的信道訪問控制協(xié)議，通過動態(tài)時(shí)分復(fù)用信道提高車間通信的實(shí)時(shí)性，通過使用預(yù)約時(shí)隙和廣播機(jī)制提高通信的可靠性與分布式特

3、性，同時(shí)為區(qū)域多智能車協(xié)作應(yīng)用提供了應(yīng)用程序接口。在設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了基于智能小車的多車協(xié)作硬件仿真平臺的基礎(chǔ)上，本文針對典型場景下分布式的多車協(xié)作算法進(jìn)行研究，提出了以基本車輛行駛方式為基礎(chǔ)的協(xié)作決策模型，并針對車隊(duì)、超車設(shè)計(jì)了基于LQ控制的跟隨控制算法，在保證安全行駛的同時(shí)，提高了道路利用率和車流速率；針對路口設(shè)計(jì)了基于沖突表的分布式協(xié)作算法，提高了路口協(xié)作的安全性和靈活性。通過大量實(shí)驗(yàn)，不僅驗(yàn)證了協(xié)作算法應(yīng)用于實(shí)際交通系統(tǒng)的可行性，而且