智能车辆人机协同转向控制策略研究

发布时间：2022-02-24 15:24

　　车辆驾驶辅助技术的应用有助于减少人因造成的交通事故和提升车辆行驶安全性。随着车辆智能辅助技术水平逐步提升,高级辅助系统会与驾驶员共享车辆控制权从而形成共驾局面。人机协同转向控制作为人机共驾核心技术之一,在提升车辆安全性和主观驾乘体验方面极具潜力,但是人机协同转向控制还面临诸多挑战:（1）目前接管-监管的模式车辆共驾关系易造成驾驶员情景认知偏差与过度依赖,如何在减轻驾驶负担的前提下保证驾驶员驾驶任务参与度是一个挑战;（2）人机协同转向中驾驶权的分配直接关系到车辆安全性,如何制定合理的人机驾驶权分配准则是一个难题;（3）人机协同转向的实质是二元智能体共同控制车辆转向,如何描述人机协同转向控制中人机交互关系是一个挑战;（4）如何处理人机协同转向控制中出现人机意图冲突是一个核心难题。围绕上述问题,本文在人机驾驶权重分配、人机协同转向关系描述和人机协同控制三个方面展开研究。首先,针对低自动驾驶等级车辆共驾过程中驾驶员参与度低易产生过依赖和情景认知偏差的问题,提出了一种适应于低自动驾驶等级共驾车辆驾驶权在线优化的人机协同转向控制结构,该结构具有保证驾驶员实时驾驶任务参与度的优点;并在此结构下提出了... 

【文章来源】：吉林大学吉林省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：120 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 人机协同转向控制研究现状
        1.2.1 触觉交互型人机协同转向控制研究现状
        1.2.2 转角交互型人机协同转向控制研究现状
    1.3 人机交互关系的研究现状
    1.4 人机共驾中存在的问题
    1.5 本文的主要工作与内容安排
第2章 人机驾驶权在线优化的L2级协同转向控制
    2.1 引言
    2.2 驾驶权在线优化控制结构设计
    2.3 驾驶权在线优化控制建模
        2.3.1 车辆运动学建模
        2.3.2 车辆动力学建模
        2.3.3 驾驶员建模
        2.3.4 协同转向控制器建模
    2.4 权重优化策略设计
    2.5 仿真结果及分析
        2.5.1 合作模式仿真结果及分析
        2.5.2 对抗模式仿真结果及分析
    2.6 本章小结
第3章 人机信息非对称条件L3级人机协同转向控制
    3.1 引言
    3.2 信息非对称条件人机协同转向控制结构设计
    3.3 基于风险评估的驾驶权重选取逻辑设计
    3.4 信息非对称条件人机协同转向控制器设计
    3.5 仿真结果及分析
    3.6 本章小节
第4章 人机信息对称条件L3级协同转向控制
    4.1 引言
    4.2 信息对称条件人机协同转向控制结构设计
    4.3 信息对称条件人机协同转向系统建模
        4.3.1 包含适应能力的驾驶员建模
        4.3.2 协同转向控制器建模
    4.4 信息对称条件人机控制策略设计
        4.4.1 驾驶员控制策略
        4.4.2 人机协同转向控制器控制策略
    4.5 信息对称条件人机协同转向系统验证
        4.5.1 仿真结果及分析
        4.5.2 驾驶员在环实验验证
    4.6 本章小结
第5章 考虑人机冲突的L3级博弈型人机协同转向控制
    5.1 引言
    5.2 博弈型人机协同控制结构设计
    5.3 博弈均衡条件下人机协同控制策略设计
    5.4 博弈均衡条件下人机控制策略求解
    5.5 博弈型人机协同转向控制系统验证
        5.5.1 仿真结果及分析
        5.5.2 驾驶员在环实验验证
    5.6 本章小结
第6章 全文总结与展望
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
    作者简介
    发表学术论文及申请专利
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]智能汽车人机协同控制的研究现状与展望[J]. 胡云峰,曲婷,刘俊,施竹清,朱冰,曹东璞,陈虹.  自动化学报. 2019(07)
[2]智能电动汽车的感知、决策与控制关键基础问题及对策研究[J]. 李克强.  科技导报. 2017(14)
[3]对汽车智能化进程及其关键技术的思考[J]. 陈虹,郭露露,边宁.  科技导报. 2017(11)
[4]我国道路交通事故人因分析[J]. 张茜,杨佩钊,严慈磊,范起飞.  汽车实用技术. 2016(06)
[5]交通事故中驾驶员影响因素分析[J]. 朱守胜,李莹,刘通.  汽车实用技术. 2015(04)



本文编号：3642999