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)保等實際問題，然而針對多車協(xié)作的研究側(cè)重于軟件仿真，因為采用實際車輛在人力、時間與資源方面成本很高，研究進展緩慢。為此，本文設(shè)計并實現(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)計了在動力學、導航、定位等方面能夠仿真實際智能車的智能小車平臺；并針對具有復雜網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)特點的典型交通場景，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，采用里程計與視覺檢測路標的方法實現(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。針對多智能車協(xié)作對實時性、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層進行設(shè)計，設(shè)計了基于RR-ALOHA(Reliable Reserved ALOHA)的信道訪問控制協(xié)議，通過動態(tài)時分復用信道提高車間通信的實時性，通過使用預約時隙和廣播機制提高通信的可靠性與分布式特

3、性，同時為區(qū)域多智能車協(xié)作應用提供了應用程序接口。在設(shè)計與實現(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、超車設(shè)計了基于LQ控制的跟隨控制算法，在保證安全行駛的同時，提高了道路利用率和車流速率；針對路口設(shè)計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。通過大量實驗，不僅驗證了協(xié)作算法應用于實際交通系統(tǒng)的可行性，而且