山区高速公路驾驶员速度控制模型研究

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1、分类号:U27；U4610710-2013222048专业硕士学位论文山区高速公路驾驶员速度控制模型研究马峰导师姓名职称陈涛教授专业学位类别工程硕士申请学位类别工学硕士及领域名称车辆工程领域论文提交日期2015年5月6日论文答辩日期2015年6月18日学位授予单位长安大学iResearchofSpeedControlDriverModelonMountainousFreewayADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:MaFengSuperviso

2、r:Prof.ChenTaoChang’anUniversity,Xi’an,Chinaiiiii摘要随着我国山区高速公路通车里程的不断增长，山区高速公路的安全问题也日益显现。本文从山区高速公路驾驶员车速控制特点角度出发，建立了一个简单而又适用的驾驶员速度控制模型来描述驾驶员在山区高速公路中的速度控制特性，该研究成果对山区高速公路在设计与安全评价方面具有重要的参考价值。本研究分析了不同道路条件下真实驾驶员的速度控制行为及影响因素，采用相关理论和方法建立了基于模糊控制的驾驶员速度控制模型；研究了Carsim软件

3、中的三维道路建模理论、驾驶员方向控制模型和车辆动力学模型，将本文中所建立的驾驶员速度闭环控制模型与Carsim中基于二阶最优预瞄横向加速度的驾驶员方向控制模型相结合构成了综合控制驾驶员模型，并将该驾驶员模型与Carsim中的车辆动力学模型和三维道路模型相结合搭建了人-车-路闭环仿真实验平台；在西汉高速秦岭段进行了道路试验数据采集，采集了熟练驾驶员行驶过程中车辆的行驶状态信息，并对试验数据进行了相关处理，使用凑试法对驾驶员模型进行了参数标定，将参数标定下的驾驶员模型与真实熟练驾驶员在相同道路线形条件下的行驶速度

4、历程曲线进行对比，上行路段中，仿真实验与实车试验行驶速度相对误差为8%；下行路段中，仿真实验与实车试验行驶速度相对误差为14%，试验结果表明该驾驶员速度控制模型具有良好的准确性和适用性。关键词：山区高速公路，模糊控制，仿真实验平台，驾驶员模型ivAbstractWiththecontinuousgrowthofourcountry’smountainousfreewaymileage,safetyissuesareapparentincreasingly.Bystudyingthecharacteristic

5、softherealdriver,thispaperestablishedanaccurateandapplicablespeedcontroldrivermodeltodescribethedrivingcharacteristicsofthedriverdrivingonmountainousfreeway,thisresearchhasanimportantreferencevalueindesignandsafetyevaluationofmountainousfreeway.Thisstudyana

6、lyzedthebehaviorofrealdriver’sspeedcontrolandinfluentialfactorsunderdifferentroadcondition.Closed-loopspeedcontroldrivermodelbasedonfuzzycontrolisestablishedbyapplyingrelevanttheoriesandmethods.Studiedthetheoryofbuildingthree-dimensionalroadmodel,thedirecti

7、oncontroldrivermodelandvehicledynamicalmodel.ThecomprehensivecontroldrivermodelisestablishedbycombiningdirectioncontroldrivermodelinCarsimbasedonsecond-orderoptimalpreviewoflateralaccelerationwithclosed-loopspeedcontroldrivermodelbasedonfuzzycontroltheory,a

8、ndthenjoinedwithCarsimvehiclemodelandthree-dimensionalroadmodelinCarsimtobuiltthedriver-vehicle-roadclosed-loopsimulationsystem.TheroadtestisimplementedbyskilleddriversonXi-HanfreewayofQinling,andcolle