車道偏離預警與保持控制系統(tǒng)仿真及試驗研究.pdf

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

2、道偏離預警技術(shù)和車道保持控制技術(shù)。在分析車道偏離預警與保持控制系統(tǒng)的技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，建立車道偏離預警與保持控制系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)。以電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為車道保持控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，建立車道保持控制策略，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轉(zhuǎn)向控制策略。
　　其次，在分析國內(nèi)外常見幾種預警算法的優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，為提高預警算法精度和有效性，提出一種TLC和CCP的聯(lián)合預警算法，并通過Ca

3、rSim/Simulink聯(lián)合仿真實驗進行驗證。以轉(zhuǎn)向燈信號、轉(zhuǎn)向盤信號和制動或加速踏板信號為依據(jù)建立駕駛員意圖識別模塊，系統(tǒng)結(jié)合預警算法判斷是否需要向駕駛員發(fā)出預警。
　　再次，提出一種基于粒子群優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制的車道保持控制算法。采用“最優(yōu)保留策略”和自適應慣性權(quán)重改進基本PSO算法，再由改進的PSO算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡的初始權(quán)值和閾值，優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡在線調(diào)整PID控制器的比例、積分、微分三個參數(shù)。最后對車道保持控制

4、算法進行CarSim/Simulink聯(lián)合仿真實驗。
　　最后，采用32位定點多媒體DSP處理器搭建車道偏離預警系統(tǒng)實車試驗硬件平臺，并分別在直線和曲線道路上，以及不同天氣和路況下進行實車試驗，驗證車道偏離預警系統(tǒng)的有效性和準確性。采用NI公司的LabVIWE RT系統(tǒng)搭建車道保持輔控制系統(tǒng)硬件在環(huán)試驗平臺，包括主/目標機、接口系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)三個部分，進行硬件在環(huán)試驗，試驗結(jié)果與仿真實驗結(jié)果相符，驗證車道保持控制系統(tǒng)的有效性和可靠