成都工业学院汽车与交通学院;
针对自动驾驶汽车的变道问题，提出一种基于规则和模型预测控制的自动驾驶汽车变道决策和控制算法。首先建立以后轴中心为原点的车辆运动学模型，并在模型中加入模型与测量的不确定性因素，使之更为接近现实场景。然后完成两车道车辆变道场景建模，基于预测碰撞时间的概念设计一套适用于车辆变道的决策规则，自动驾驶汽车能够通过感知周围车的状态信息实时进行变道判定；利用三次贝塞尔曲线完成车辆的变道路径规划，并使用模型预测控制方法对规划的路径进行轨迹跟踪，设计代价函数，将跟踪控制问题转化为最优控制问题。最后利用MATLAB对算法进行仿真。结果表明，所提变道算法的自动驾驶汽车不仅能够完成实时变道的任务，还具有一定的抗干扰能力。
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[1]JONGSANG S,HEUNGSEOK C,KYONGSU Y. Stochastic model-predictive control for lane change decision of automated driving vehicles[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology,2018,67(6):4771-4782.
[2]VICTOR G L, FRANK L L, MUSHUANG L, et al.Game-theoretic lane-changing decision making and payoff learning for autonomous vehicles[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology,2022,71(4):3609-3620.
[3]都业铭.基于Transformer的车辆轨迹预测及变道意图识别方法研究[D].长春：吉林大学，2023.
[4]何圭波.基于多目标评价的智能网联汽车换道轨迹规划和跟踪控制算法研究[D].青岛：青岛理工大学，2023.
[5]韩海洋.变道场景下的自动驾驶车辆轨迹规划算法研究[D].长春：吉林大学，2023.
[6]王明，唐小林，杨凯，等.考虑预测风险的自动驾驶车辆运动规划方法[J].汽车工程，2023,45(8):1362-1372,1407.
[7]黄鹏程，裴晓飞，周洪龙，等.基于多指标耦合的自动驾驶汽车实时轨迹规划算法[J].汽车安全与节能学报，2023,14(4):480-487.
[8]JIE J,AMIR K,WAEL W M,et al. Path planning and tracking for vehicle collision avoidance based on model predictive control with multiconstraints[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology,2017,66(2):952-964.
[9]彭浩楠，唐明环，查奇文，等.自动驾驶汽车双车道换道最优轨迹规划方法[J].吉林大学学报（工学版），2022,52(12):2852-2863.
[10]李磊，李军，张世义.搭载改进滑模控制的自动驾驶汽车轨迹跟踪控制[J].汽车安全与节能学报，2020,11(4):503-510.
[11]MENG W,SERGE P H,WINNIE D,et al. Game theoretic approach for predictive lane-changing and car-following control[J].Transportation Research Part C,2015(58):73-92.
[12]张紫微，郑玲，李以农，等.考虑前车运动不确定性的多目标自适应巡航控制[J].汽车工程，2023,45(3):361-371.
[13]QINGYU Z,REZA L,H ERIC T,et al. A game theoretic model predictive controller with aggressiveness estimation for mandatory lane change[J]. IEEE Transactions on Intelligent vehicles,2022,5(1):75-89.
[14]ZHANG J W. C-Bézier curves and surfaces[J]. Graphical Models and Image Processing,1999,61(1):2-15.
基本信息:
DOI：
中图分类号:U463.6
引用信息:
[1]何倩,钟蕾,邱健斌等.自动驾驶汽车变道的决策及预测控制算法研究[J].机械,2024,51(04):34-41.
基金信息:
成都工业学院校级重点科研项目（2023YB003）;成都工业学院重点校级项目（2022RW002）;成都工业学院校级一般科研项目（2023YB024）;成都工业学院校级一般科研项目（2023YB025）;成都工业学院校级一般科研项目（2023YB026）;成都工业学院校级一般科研项目（2023YB028）