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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基于車車通信的車輛并行協(xié)同自動換道控制1111,2楊剛,張東好,李克強(qiáng),羅禹貢(1.清華大學(xué)汽車安全與節(jié)能國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100084;2.北京電動車輛協(xié)同創(chuàng)新中心,北京100081)摘要:為研究多車協(xié)同自動換道,分析了三車道八車場景中兩車協(xié)同行為,對兩車并行協(xié)同行為進(jìn)行界定,提出了兩車并行協(xié)同自
2、動換道控制策略。針對三車道八車場景,以車車通信為條件,實(shí)時獲取周圍車輛的運(yùn)動狀態(tài)變化和換道意圖,根據(jù)周圍車輛的運(yùn)動狀態(tài),設(shè)計了兩車協(xié)同換道軌跡模型,規(guī)劃換道車輛的參考協(xié)同換道軌跡。在此基礎(chǔ)上,提出了并行協(xié)同自動換道安全距離模型,以形成換道車輛與周圍車輛的換道軌跡約束,保證生成安全可靠的協(xié)同換道軌跡。最終根據(jù)規(guī)劃的安全參考軌跡,采用模型預(yù)測控制算法,實(shí)時優(yōu)化換道車輛的速度和前輪轉(zhuǎn)角,實(shí)現(xiàn)軌跡縱橫向跟蹤。仿真結(jié)果表明,所提出的并行協(xié)同控制策略能夠?qū)崿F(xiàn)兩車安全協(xié)同自動換道,同時提高換道效率。關(guān)鍵詞:交通工程;協(xié)同自動換道;模型預(yù)測控制;軌跡規(guī)劃;安全距離中圖分類號:U
3、491文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號: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
