基于车辆动力传动和转向系统的换道轨迹优化策略

摘要：

现有的换道轨迹研究大多是将换道轨迹规划和换道轨迹跟踪进行相对独立的研究,这类轨迹在实施过程中将产生不可避免的误差.为了消除这一误差以及缓解或解决由于不当换道行为引起的交通问题,本文提出一种考虑车辆动力传动和转向系统的换道轨迹优化策略,用以指导或替代驾驶员的换道行为.首先,利用Next Generation Simulation(NGSIM)数据获得换道过程的主要驾驶任务,并用highD数据对其进行验证.其次,基于二自由度车辆模型分析车辆的换道运动特性,构建能够被动力传动系统和转向系统所实现的换道轨迹.结果表明,所提策略可以在保证驾驶安全性的前提下,实现经济、舒适和高效的换道过程.单独考虑经济、舒适和高效的优化策略,能够分别降低35.71％的单位路程燃油消耗,94.58％的前轮转角的角速度以及70％的换道所需时间.这说明所提的换道轨迹优化策略能够从微观角度缓解或解决由不当换道驾驶行为造成的交通问题,并为驾驶辅助系统提供理论依据和方法指导.

关键词：交通工程;动力传动系统;优化决策;轨迹数据;换道轨迹

所属期刊栏目：22

分类号：U491.2(交通工程与公路运输技术管理)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;北京航空航天大学博士研究生卓越学术基金

在线出版日期：2022-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：98-105,114