与匝道车辆交互的无人驾驶汽车避撞系统研究

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1、与匝道车辆交互的无人驾驶汽车避撞系统研究王诗源2015年6月中图分类号：TP242.6UDC分类号：629与匝道车辆交互的无人驾驶汽车避撞系统研究作者姓名王诗源学院名称机械与车辆学院指导教师熊光明副教授答辩委员会主席陈慧岩教授申请学位工程硕士学科专业车辆工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年6月CollisionAvoidanceSystemforUnmannedVehiclesconsideringtheComnuncationwiththeVehicleinanEntranceRampCandidateName：WangShiyuanS

2、choolorDepartment:SchoolofMechanicalEngineeringFacultyMentor:Assoc.Prof.XiongGuangmingChair,ThesisCommittee：Prof.ChenHuiyanDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：VehicleEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：June,2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行

3、的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要无人驾驶汽车技术发展的重大意义之一就是对于交通安全的改善，匝道入口作为交通事故高发区域，研究在匝道入口的避撞问题对于无人驾驶汽车技术的发展具有重要意义。本文针对无人驾驶汽车在匝道入口区域的安全避撞问题进行了研究。根据匝道入口场景及其驾

4、驶规范，分析匝道入口场景中潜在的碰撞危险，结合基于车载传感器和基于V2V通信技术这两种车辆避撞系统的优点提出一种基于V2V通信和车载雷达综合信息的匝道入口避撞系统。使用PreScan与Simulink联合仿真平台，对提出的无人驾驶汽车匝道入口避撞系统进行仿真验证。仿真结果表明，在社会车辆驾驶意图明确的情况下无人驾驶汽车通过该避撞系统可以有效的避免匝道入口区域的潜在碰撞危险。利用V2V通信获取即将并入主行车道的其他车辆的状态信息，并通过多维隐马尔科夫模型估计其驾驶意图；无人驾驶汽车综合其他车辆的驾驶意图与自身车辆的行驶状态做出行驶决策，并采用混合状态系统

5、控制自身车辆；通过PreScan和Simulink搭建仿真实验，实验结果表明无人驾驶汽车在匝道入口区域可以与社会车辆进行交互。基于东风猛士无人驾驶车辆平台设计匝道入口避撞系统的硬件结构和软件程序。通过该无人驾驶车辆平台和一辆有人驾驶车辆搭建匝道入口实车实验平台，该平台中的车辆采用GPS和惯导进行组合定位，采用ZigBee模块进行无人驾驶车辆和有人驾驶车辆之间的通信，通过ESR毫米波雷达进行前方障碍车辆检测。实车实验验证了基于V2V通信和毫米波雷达的匝道入口避撞系统在匝道环境中的可行性。关键词：无人驾驶汽车；匝道入口；毫米波雷达；V2V无线通信；避撞系统

6、；车辆交互I北京理工大学硕士学位论文AbstractOneofthemajorsignificanceofthedevelopmentofunmannedvehicletechnologyistoimprovethesecurityoftransportsystems.Entrancerampareahashighincidenceoftrafficaccidents,sothestudyoftheentrancerampcollisionavoidancesystemforunmannedvehicleshasanimportantsignifica

7、nceforthedevelopmentofunmannedvehicletechnology.Inthisthesis,thecollisionavoidancesystemforunmannedvehicleswascarriedoutundertheentrancerampenvironment.Thisthesisfiguredoutthekeyadvantages/shortcomingsofpriorsolutionsandthepotentialrisksofcollisionbasedonthedrivingrulesintheentr

8、anceramp.Thenanovelmethodcombininginformationof