紧急工况下具有自主权限的车辆应急避撞多目标协调控制方法研究

基本信息
批准号:51875184
项目类别:面上项目
资助金额:60.00
负责人:周兵
学科分类:
依托单位:湖南大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:张维刚,刘侃,黄智,李凡,周华安,吴晓建,崔庆佳,陈晓龙,林坤钰
关键词:
应急避撞动态预测行驶稳定性智能辅助驾驶协调机理
结项摘要

When drivers dealing with emergency collision avoidance conditions, their inevitable limitations will cause reaction lag, error judgment and wrong operation, which is prone to result to traffic accidents. Advanced driver assistant system (ADAS) can to some extent avoid or mitigate collision accidents by improving drivers' perception and decision-making ability. Nowadays, ADAS does not own the highest authority of the emergency avoidance control system, therefore it cannot fundamentally avoid the improper operation caused by those limitations. In this project, ADAS will be further developed with a innovative idea that intelligent control with independent authority should replaced personnel drive in emergency situations. The project research focus will cover the following aspects. Firstly, in view of emergency avoidance, stability control and real-time requirements, a model of vehicle dynamics system with varying parameters and a generalized "Vehicle-Environment" mechanical system will be accurately established. Secondly, state variables related to ego-vehicle stability will be dynamically established, and at the same time the driving intention of the preceding vehicle will be identified, as well as its driving trajectory will be predicted. Thirdly, the AFS (Active Front Steering) and ESP (Electronic Stability Program) controllable domains will be analyzed to study the intervention time and criteria of the AFS and ESP coupled dynamic systems and the coordination mechanism of task allocation. Fourthly, to realize the dual goal of collision avoidance and stability, a multi-object constraint reactive strategy with no path planning will be adopted to make the multi-object coordination control of collision avoidance. Through the research of this project, the function of ADAS can be greatly expanded, which has great significance for the development and improvement of ADAS.

驾驶员由于其自身局限性在处理紧急避撞工况时容易出现反应滞后、错误判断、错误操作而引起交通事故。先进驾驶辅助系统(ADAS)可以提高驾驶员的感知与决策能力,一定程度上避免或是减轻碰撞事故,然而目前ADAS还没有自主权限的应急避撞控制系统,因此不能根本上避免由于驾驶员局限性带来的不当操作。本项目提出在紧急工况时由具有自主权限的智能控制替代人员驾驶。项目研究内容:针对应急避撞、稳定性以及实时性要求,将建立含多变参数的车辆动力学系统与“车-环境”广义机械系统的精确模型;动态预测自车稳定性相关的状态量,同时辨识前车驾驶意图并预测其行驶轨迹;进行AFS和EPS可控域分析,研究AFS和EPS耦合动力学系统的介入时机和准则、任务分配的协调机理;采用无路径规划多约束的反应式策略进行避撞多目标协调控制,实现应急避撞与稳定性的双重目标。通过本项目的研究,可以扩展ADAS的功能,对发展和完善ADAS具有重要意义。

项目摘要

先进驾驶辅助系统(ADAS)可以提高驾驶员的感知与决策能力,一定程度上避免或是减轻碰撞事故。由于在紧急避撞工况下人员驾驶的局限性及不确定性,目前不具备自主权限的应急避撞控制系统,不能根本上避免由于驾驶员局限性带来的不当操作的问题,因此在紧急工况时由具有自主权限的智能控制替代人员驾驶极有必要。本项目针对应急避撞、稳定性以及实时性要求,首先建立了含多变参数的车辆动力学系统与“车-环境”广义机械系统的精确模型;在此基础上,辨识自车稳定性相关的状态量,同时辨识前车驾驶意图并预测其行驶轨迹;进行AFS和EPS可控域分析,建立AFS和EPS耦合动力学系统的介入准则与协调机制;采用反应式策略进行避撞多目标协调控制,实现应急避撞与稳定性的双重目标。具体而言,项目建立了考虑非线性动力学耦合的动力学模型,设计了基于车载传感器及UKF与PSO相融合的车辆状态辨识模型,建立了基于LSTM的车辆轨迹预测模型,构建了基于相平面法的可控制域,完成了两段的反应式应急避撞与稳定性协调控制。研究结果表明,所设计的反应式避撞策略在保证稳定性的前提下提升了车辆的安全性,同时也满足车辆的实时性需求。本项目的研究,对扩展ADAS的功能,对发展和完善ADAS具有重要意义。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
2

环境类邻避设施对北京市住宅价格影响研究--以大型垃圾处理设施为例

环境类邻避设施对北京市住宅价格影响研究--以大型垃圾处理设施为例

DOI:10.11821/dlyj020190689
发表时间:2020
3

基于LASSO-SVMR模型城市生活需水量的预测

基于LASSO-SVMR模型城市生活需水量的预测

DOI:10.19679/j.cnki.cjjsjj.2019.0538
发表时间:2019
4

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

DOI:10.11834/jrs.20209060
发表时间:2020
5

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

基于多模态信息特征融合的犯罪预测算法研究

DOI:
发表时间:2018

周兵的其他基金

批准号:51275162
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:41572103
批准年份:2015
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:30973283
批准年份:2009
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:61379079
批准年份:2013
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:91649118
批准年份:2016
资助金额:70.00
项目类别:重大研究计划
批准号:31760122
批准年份:2017
资助金额:36.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:21702218
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30240053
批准年份:2002
资助金额:8.00
项目类别:专项基金项目
批准号:51502193
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61872324
批准年份:2018
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:30471871
批准年份:2004
资助金额:21.00
项目类别:面上项目
批准号:31471177
批准年份:2014
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
批准号:40275014
批准年份:2002
资助金额:27.00
项目类别:面上项目
批准号:30672305
批准年份:2006
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:30470973
批准年份:2004
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:31123004
批准年份:2011
资助金额:300.00
项目类别:专项基金项目
批准号:30971568
批准年份:2009
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:60075006
批准年份:2000
资助金额:18.00
项目类别:面上项目
批准号:81271063
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:30871262
批准年份:2008
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
批准号:49304053
批准年份:1993
资助金额:5.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81770977
批准年份:2017
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:30330340
批准年份:2003
资助金额:110.00
项目类别:重点项目
批准号:31360090
批准年份:2013
资助金额:46.00
项目类别:地区科学基金项目

相似国自然基金

1

基于MPC的汽车紧急避撞控制及转向盘力矩突变修正策略

批准号:51905045
批准年份:2019
负责人:李绍松
学科分类:E0503
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
2

自主车辆的高质量三维场景认知与导航避障控制方法研究

批准号:61175075
批准年份:2011
负责人:王耀南
学科分类:F0306
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
3

行人-车辆异构多智能体的群集避撞行为机理研究

批准号:51905095
批准年份:2019
负责人:耿可可
学科分类:E0503
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
4

摄动影响下汽车主动避撞系统安全距离不确定性及μ协调控制研究

批准号:51305167
批准年份:2013
负责人:袁朝春
学科分类:E0503
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目