基于GIS地圖的智能車輛分車道導航及跟蹤控制研究.pdf

1、隨著GIS（GeographicInformationSystem）技術的不斷發(fā)展與汽車定位精度的不斷提高，如何將高信息量的GIS地圖應用到智能車的導航控制中，使得智能車的軌跡跟蹤控制能夠達到車道級別的精度要求，已經成為了當前智能車技術發(fā)展的又一趨勢。在這種趨勢的引導下，為實現(xiàn)智能車輛基于GIS地圖的車道級導航及軌跡跟蹤控制，本文以城市中最為常見的前輪驅動前輪轉向的四輪轎車為研究對象，推導了該汽車的位姿預測模型，總結了駕駛員理想的操縱習

2、慣，進行了智能車基于車道級軌跡模型的軌跡跟蹤控制研究。本文的主要研究內容如下：
　　（1）為解決控制對象的問題，利用前輪驅動前輪轉向汽車的運動方程，推導了用于表示該汽車實際位置點與其前輪轉角和橫擺角的位姿預測模型，并對其計算方法進行了簡化。
　?。?）為使智能車的軌跡跟蹤精度能達到車道級別的要求，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際的行駛軌跡的基礎上，總結了駕駛員在進行理想軌跡，尤其是理想的轉彎軌跡跟

3、蹤時的操縱習慣。然后，論文將其轉化成為一種基于駕駛員操縱習慣的智能車理想轉彎軌跡跟蹤控制方法，并以所推導的預測模型為控制對象，通過大量的仿真運算驗證了該控制方法的可行性。
　?。?）為使得汽車能夠進行車道級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慣的理想轉彎軌跡跟蹤控制方法的基礎上，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，并對該控制方法進行了仿真計算以驗證其控制效果。<

4、br>　?。?）為使智能車可以實現(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別的道路網GIS地圖中制作了一個汽車要跟蹤的最優(yōu)軌跡模型。然后，論文利用所提出的軌跡跟蹤控制方法，對該軌跡模型進行了跟蹤計算。最后，仿真結果導入到所建立的地圖中進行了控制方法可行性的驗證。
　　通過上述內容的研究，本文驗證了論文所提出的軌跡跟蹤控制方法能夠將汽車的橫向位置誤差控制在0.15m以內，橫擺角誤差控制在0.001rad以