基于非线性模型预测控制的交叉口自动驾驶车辆轨迹规划与控制

为保证自动驾驶车辆在交叉口内安全且高效的行驶,本文提出一种基于非线性模型预测控制(NMPC)的交叉口内自动驾驶车辆的轨迹规划与轨迹控制算法。以自动驾驶车辆完成期望的驾驶行为为目标,基于车辆轮廓不互相重叠的原理建立防碰撞约束,并根据交叉口的几何信息构建车道约束;为了保证车辆行驶符合运动学规律,根据交通规则和车辆特性设置运动约束。通过运用公开自然驾驶智能汽车仿真测试环境(Onsite)接口,将该算法在300个由真实世界孪生的测试场景中进行了仿真测试,测试结果表明：本文算分在安全、效率和舒适度3个方面都有良好的表现。     

履带车辆行驶平顺性仿真及试验

基于虚拟样机技术,结合三维造型软件、有限元分析和多体动力学软件,对履带车辆行驶平顺性仿真技术进行了研究.建立履带车辆的刚柔混合虚拟样机模型及随机不平路面模型,生成平顺性仿真模型系统,通过在F等级随机路面行驶仿真,得到车辆行驶时驾驶员座椅位置振动加速度曲线,根据评价标准对车辆进行平顺性评价,并与实车试验测试数据的计算结果进行对比分析.结果表明,仿真模型系统及评价方法合理,可以为提高和改善履带车辆的机动性能提供有效的方法和手段.     

基于数字孪生的网联自动驾驶测试方法研究

数字孪生(DT)可以虚拟化地呈现出系统的整个生命周期,非常适合在自动驾驶测试中使用。提出了在有限环境下利用DT进行网联自动驾驶测试的方法,即在自动驾驶的仿真测试环境中,利用DT的映射实现虚拟复杂道路场景下真实的网联自动驾驶车辆测试。相关实验说明,该方法能够有效地支持开展网联自动驾驶测试。     

车辆导航定位仿真试验系统研究

研究车辆导航定位仿真算法及实现方法,为车辆虚拟驾驶等离线试验研究提供定位数据具有重要的现实意义.通过GPS卫星星座的运动仿真、最佳定位星座的选取和仿真接收机的设计,将车辆运动仿真得到的车辆位置信息转换为GPS信号输入到虚拟驾驶模块,实现GPS车辆导航定位仿真实验.该系统所输出的虚拟定位数据能够满足离线试验对数据的要求.     

基于Unity3D的虚拟驾驶系统的开发与应用

近年来,汽车驾驶模拟器的研究迅速发展.借助于Unity3D专业的游戏引擎以及逼真的画面效果,基于虚拟现实技术开发了车辆驾驶模拟器,提出了驾驶模拟器的各组成部分的功能及原理.设计了逼真的虚拟场景以及车辆动力学模型,使用户通过转向、离合、油门等操纵机构驾驶控制车辆,通过场景中车辆模型的运动姿态控制四自由度的运动平台,实现人机交互.经多次试验表明,该系统实时效果好,可以真实地模拟实际驾驶情况,该虚拟驾驶系统对于汽车虚拟驾驶具有重要的实际意义和应用价值.     

基于InfluxDB的自动驾驶智慧货运平台的构建及应用

随着物联网、大数据技术的发展,利用物联网系统有助于执行自动化任务,实现对远程实时监控及车辆运输过程可视化,从而加快复杂场景中的决策。文中研究搭建了一套基于InfluxDB时间序列数据库,用于在自动驾驶智慧货运平台的真实场景中进行监控和分析。选择InfluxDB数据库,克服使用传统关系型数据库的实时性弱点,也便于公共和私人利益相关者之间应用可访问性和互操作性。通过InfluxDB技术对黑龙江阿穆尔河大桥进行数字化仿真模拟,检测车辆位置信息和运输状态,实现车辆运输过程可视化。自动驾驶智慧货运展示大屏能够实现车端数据的可视化展示,展示车载摄像头拍摄画面,实现远程监控,旨在对自动驾驶车辆行驶状态进行实时监测,并掌握货运运营情况。     

模拟驾驶器山区道路虚拟驾驶研究

针对山区道路模拟驾驶体验的特点,提出了模拟驾驶场景中预定义和路面感应计算相结合的实时控制虚拟车辆运行方法。在虚拟场景中预定义自走车辆运动轨迹,通过时间控制位置和方位的线性插补方法使其运行。对于驾驶车辆模型,文中用方向盘信号和车辆轮胎在路面的空间位置坐标实时计算车辆的位置和方位姿态,使车辆行驶与山区路面的坡度、弯道倾斜、粗糙度等状况等相吻合,增强了山区道路安全驾驶的真实体验感。     

履带车辆台架试验台控制方法研究与仿真

履带车辆在台架试验过程中,车辆实际行驶工况在试验台架的模拟是试验成功的关键。本文通过对履带车辆动力学理论和台架试验台结构的研究和分析,完成了车辆的纵向动力学模型和台架系统的时域数学模型的建模仿真。从试验加载精度和实时性出发,提出了台架试验台的速度跟踪控制算法,并通过实车试验台试验结果与理论计算结果的对比分析,验证了此控制方法在履带车辆台架试验中模拟实际路面工况的可行性和准确性。     

基于顺序选择的自动驾驶车辆十字路口调度方案

自动驾驶车辆的普及是城市交通发展的重要趋势,然而以交通灯为代表的现有调度方案难以指导这些车辆高效通过十字路口.为此,本文设计了一种基于顺序选择的无交通灯十字路口调度方案以提高自动驾驶车辆通行效率.首先根据车辆的物理性能对其到达路口的最早时间点进行估算,然后在此基础上寻找车辆可行的计划到达时间点,最终根据计划到达时间为每辆车制定到达路口的行驶计划.在SUMO(Simulation of Urban MObility)平台上进行的大量仿真实验验证了本文提出方案的有效性.从实验结果可以看出,本文所提出的方案使自动驾驶车辆在调度区平均行驶时间等指标上均优于对比方案;特别是在路口面临高压力车流时,本文所提出方案的优势更加明显.     

基于图片扰动的自动驾驶测试数据生成方法

自动驾驶是一个复杂的、系统性的研究项目,在实际的测试过程中,为了确保安全,虚拟仿真测试成为自动驾驶测试的关键,在检测驾驶模型是否可以做出正确的判断,减少安全事故的发生等方面有着不可替代的作用.本文在虚拟仿真测试的基础上,提出有关图片扰动的自动驾驶测试的数据生成方法,通过对检测数据的核算来测试模型是否可以做出缺陷判断.数...     

智能网联汽车测试方案研究与展望

对智能网联汽车开展全方位的测试评价,是智能网联汽车安全上路与产业顺利落地的重要保障。基于智能网联汽车的测试现状、测试技术路径、测试评价规范和标准,在满足智能网联汽车现有道路测试要求及未来多应用融合方面,创新性地提出智能网联汽车测试方案总体架构,并详细阐述虚拟仿真测试、网联测试、自动驾驶功能测试、大规模并发测试、互联互通测试5个业务应用。最后结合我国智能网联汽车的实际应用与行业需求,对智能网联汽车测试的未来发展方向进行展望。     

两轮自平衡车横向动力学建模与控制研究进展

两轮自平衡车是一种在外力矩作用下可维持自身姿态平衡的类自行车交通工具。与常见的交通工具相比,具有安全性高、环境友好、造型轻巧、驾驶便捷等显著优点,是智能交通工具发展的重要方向之一。关于两轮车的平衡性研究始于十九世纪后期,如今从理论探索到机体开发取得了极大的进展。文中论述并总结了两轮自平衡车在横向动力学建模、执行机构、控制算法方面的发展现状,并对未来的研究方向做出了展望。     

基于三维重建的虚拟现实类鸟飞行系统

随着虚拟现实(virtual reality, VR)技术的飞速发展,各种应用层出不穷。然而目前大多应用仅限于定点的静态全景展示及游览,无法利用VR化不可能为可能的优越性。本文提出了一种融合VR技术与三维重建算法的类鸟飞行交互模拟系统。该系统搭建了结构稳定的硬件控制平台用以改变实际姿态,同时通过软件仿真了虚拟环境中鸟类的飞行,结合硬件驱动及软件模拟实现了深层次的飞行模拟。现有的虚拟环境大多通过人工建模、激光扫描仪或无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)航拍构造,其中建模存在费时费力的缺点,激光扫描仪则无法适应大规模重建,而UAV成本高昂且需专业培训。本文引入了基于图像分簇的PMVS (patch based multi-view stereopesis)算法,只需输入特定场景的图片即可利用计算机自动恢复出三维结构,不仅快速而且可对任意场景重构。使用户在足不出户的情况下即可在世界各地体验飞行,为旅游事业及VR产业提供了一种新的可能。     

Highway communication system using guidance cable

The guidance cable for automatic driving vehicles can be utilized as a communication medium between the road authority of a highway and vehicles on it. This highway communication system consists of two cables laid along both shoulders of a roadway, two detecting coils attached to the front bumper of a vehicle, and a transmitting-receiving coil mounted on the top of a vehicle. This system enables voice communication between the road authority and road vehicle drivers, and enables a warning to be issued to a vehicle that my swerve from the course.     

基于光学多传感器场景信息的视觉辅助驾驶技术

为满足坦克、装甲车辆等军用车辆的闭舱、无窗驾驶需求,研制了一套新型辅助驾驶系统。系统将分布于车辆四周的多路光学传感器获取车辆近身场景,通过全景拼接算法得到车辆近身360°的全景鸟瞰视频,该视频显示于车载显示屏,用于车辆通过窄道、有障碍物等特殊路段,或倒车时,驾驶员观看。同时,在车辆通过常规路段时,上述视频可根据驾驶员头部扭转角度,裁选出符合人眼观察视角的车外场景视频,传输至驾驶员显示头盔上,供驾驶员观看。如遇特殊情况,车载显示屏会报警,驾驶员将回归车载显示屏的观看。其中,驾驶员头部位置确定方法采用了红外LED光源图像定位技术和MEMS惯性器件定位技术。在实验室,搭建模型小车,验证全景鸟瞰视频生成技术和头盔自由视点观察技术。此外,还使用真实车辆进行了跑车实验。实验结果表明,上述系统可满足闭舱无窗车辆在常规路况下行驶,速度可达40 km/h,同时可辅助车辆窄道行车、障碍物绕行和倒车等事项顺利进行。     

人工智能技术应用于自动驾驶汽车面临的挑战及发展趋势分析

将人工智能技术与自动驾驶汽车的研究技术相结合,不仅能够体现出人工智能技术在自动驾驶方面的敏捷性和方便性,同时也有利于我国汽车行业的进一步发展。文章将针对人工智能在自动驾驶汽车上的应用进行研究,分析人工智能技术在自动驾驶汽车上应用时面临的挑战,并展望人工智能技术在自动驾驶汽车上应用的发展前景。希望能够对我国人工智能技术在汽车自动驾驶上的应用有所帮助。     

Automation of the highways, an overview

Highway automation systems must be evolutionary and begin with present vehicles and highways. Development of a simple vehicle tracker as an optional extra on new vehicles to control braking and accelerating on presently controlled-access highways is a necessary first step. Once this device is prevalent, contains built-in self-test, and has engendered public confidence, then automatic steering can easily be added with minimal highway department assistance. This then would lead to a partially automatic highway, approximately ten years after introduction of the vehicle tracker. Finally, when the interim partially automatic system is proven, new highways could be of the completely automatic variety by inclusion of synchronous guidance; the previous vehicle tracker and partial automatic system would then become the first level backup system. Building of completely automatic highways might be anticipated about ten years after introduction of the partially automatic version. It is both economically as well as technically feasible to introduce automatic brake and acceleration control a few years from today for automobile driving on freeways, with complete automatic highways evolving over the years and finally coming to fruition, possibly in the 1990's.     

Virtual test track

The virtual test track (VTT) is a real-time vehicle simulator used for powertrain and chassis system development in a virtual environment. The VTT is designed and built based on the rapid control prototyping (RCP) concept. Therefore, different from the conventional vehicle simulator, the VTT can provide many additional benefits, such as ease of use, flexibility of interface with other devices, and ability to easily implement any hardware-in-the-loop system. The VTT consists of a powerful simulation engine to solve the equations of a complicated vehicle dynamics model in real-time and a sophisticated animation engine to provide real-time visual representation of vehicle behavior. It also contains multiple virtual test environments with variable surfaces and weather conditions to provide different types of driving conditions.     

Autonomous parking control for intelligent vehicles based on a novel algorithm

Along with the increasing number of vehicles, parking space becomes narrow gradually, safety parking puts forward higher requirements on the driver's driving technology. How to safely, quickly and accurately park the vehiclo to parking space right? This paper presents an automatic parking scheme based on trajectory planning, which analyzing the mechanical model of the vehicle, establishing vehicle steering model and parking model, coming to the conclusion that it is the turning radius is independent of the vehicle speed at low speed. The Matlab simulation environment verifies the correctness and effectiveness of the proposed algorithm for parking. A class of the automatic parking problem of intelligent vehicles is solved.     

纯电动中型客车动力系统参数匹配及性能研究

针对现有车辆改装技术缺乏相应的参数匹配研究及动力学仿真分析,提出利用参数匹配和动力学分析研究汽车改制的方法,该方法以“LS6600C1”型普通中型客车改装的纯电动试验车为研究对象,对动力系统进行参数匹配设计,并利用电动汽车仿真软件ADVISOR建立相应的纯电动汽车动力系统及整车仿真模型,对整车模型的最高车速、加速能力、爬坡性能和续驶里程等指标进行了仿真研究。结果表明,典型工况下改装后的纯电动试验车续驶里程、最高车速、加速性能和爬坡性能等均满足普通中型客车的运行要求和使用条件,该改装技术具有广泛的应用前景。