基于GIS地圖的智能車輛分車道導(dǎo)航及跟蹤控制研究.pdf

1、隨著GIS（GeographicInformationSystem）技術(shù)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(yīng)用到智能車的導(dǎo)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(jīng)成為了當前智能車技術(shù)發(fā)展的又一趨勢。在這種趨勢的引導(dǎo)下，為實現(xiàn)智能車輛基于GIS地圖的車道級導(dǎo)航及軌跡跟蹤控制，本文以城市中最為常見的前輪驅(qū)動前輪轉(zhuǎn)向的四輪轎車為研究對象，推導(dǎo)了該汽車的位姿預(yù)測模型，總結(jié)了駕駛員理想的操縱習(xí)

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(nèi)容如下：
　?。?）為解決控制對象的問題，利用前輪驅(qū)動前輪轉(zhuǎn)向汽車的運動方程，推導(dǎo)了用于表示該汽車實際位置點與其前輪轉(zhuǎn)角和橫擺角的位姿預(yù)測模型，并對其計算方法進行了簡化。
　　（2）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(chǔ)上，總結(jié)了駕駛員在進行理想軌跡，尤其是理想的轉(zhuǎn)彎軌跡跟

3、蹤時的操縱習(xí)慣。然后，論文將其轉(zhuǎn)化成為一種基于駕駛員操縱習(xí)慣的智能車理想轉(zhuǎn)彎軌跡跟蹤控制方法，并以所推導(dǎo)的預(yù)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(xí)慣的理想轉(zhuǎn)彎軌跡跟蹤控制方法的基礎(chǔ)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(wǎng)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(jié)果導(dǎo)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(nèi)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?qū)⑵嚨臋M向位置誤差控制在0.15m以內(nèi)，橫擺角誤差控制在0.001rad以