智能車輛感知、軌跡規(guī)劃與控制

第1章　智能車輛概述001
1.1　智能車輛是未來(lái)車輛行業(yè)的重要發(fā)展方向002
1.2　智能車輛關(guān)鍵技術(shù)介紹003
1.2.1　環(huán)境感知技術(shù)005
1.2.2　路徑規(guī)劃技術(shù)005
1.2.3　運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)006
1.3　智能車輛關(guān)鍵技術(shù)研究基礎(chǔ)007
1.3.1　環(huán)境感知技術(shù)回顧008
1.3.2　路徑規(guī)劃技術(shù)回顧014
1.3.3　運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)回顧018
參考文獻(xiàn)020
第2章　智能車輛環(huán)境感知技術(shù)028
2.1　基于改進(jìn)Hough變換的結(jié)構(gòu)化道路車道線識(shí)別029
2.1.1　車道線識(shí)別研究現(xiàn)狀029
2.1.2　道路邊緣特征提取030
2.1.3　改進(jìn)的Hough變換檢測(cè)算法032
2.1.4　車道線方向判別034
2.1.5　結(jié)果驗(yàn)證與分析035
2.2　基于深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)檢測(cè)036
2.2.1　圖像去霧技術(shù)研究036
2.2.2　圖像去霧算法及模型038
2.2.3　基于改進(jìn)AOD-Net的去霧算法041
2.2.4　改進(jìn)圖像去霧算法的實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析045
2.2.5　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與深度學(xué)習(xí)048
2.2.6　YOLOv5模型介紹050
2.2.7　基于改進(jìn)YOLOv5s的目標(biāo)檢測(cè)053
2.2.8　基于視覺(jué)的目標(biāo)檢測(cè)結(jié)果分析056
2.3　多傳感器信息融合060
2.3.1　多傳感器信息融合的基本原理061
2.3.2　攝像頭標(biāo)定061
2.3.3　激光雷達(dá)校準(zhǔn)068
2.3.4　攝像頭和激光雷達(dá)的時(shí)空統(tǒng)一070
2.3.5　數(shù)據(jù)預(yù)處理072
2.3.6　基于卡爾曼濾波算法的信息融合074
2.3.7　基于改進(jìn)自適應(yīng)加權(quán)法的信息融合076
2.3.8　試驗(yàn)驗(yàn)證與分析080
參考文獻(xiàn)083
第3章　基于改進(jìn)算法的智能車輛軌跡規(guī)劃086
3.1　改進(jìn)的RRT算法087
3.1.1　擴(kuò)展目標(biāo)偏移088
3.1.2　隨機(jī)點(diǎn)擴(kuò)展優(yōu)化088
3.1.3　碰撞檢測(cè)091
3.2　改進(jìn)的遺傳算法092
3.2.1　構(gòu)建車輛模型092
3.2.2　基于B樣條曲線的軌跡參數(shù)化092
3.2.3　基于IGA的軌跡優(yōu)化方法094
3.2.4　全局優(yōu)化096
3.2.5　模擬結(jié)果與分析102
3.3　改進(jìn)的A??算法104
3.3.1　改進(jìn)的A??算法研究104
3.3.2　動(dòng)態(tài)窗口法106
3.3.3　仿真實(shí)驗(yàn)與分析109
參考文獻(xiàn)118
第4章　基于ACT-R認(rèn)知模型的車輛主動(dòng)避障系統(tǒng)軌跡規(guī)劃方法研究120
4.1　ACT-R認(rèn)知框架121
4.2　基于ACT-R的軌跡規(guī)劃方法框架結(jié)構(gòu)121
4.3　ACT-R認(rèn)知模型的建模方法122
4.3.1　ACT-R初始化行為建模123
4.3.2　軌跡規(guī)劃模塊125
4.3.3　ACT-R的估計(jì)行為模型127
4.3.4　ACT-R權(quán)重調(diào)整行為建模129
4.4　軌跡規(guī)劃方法的仿真分析130
4.5　軌跡規(guī)劃方法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證134
參考文獻(xiàn)135
第5章　車輛軌跡跟蹤控制研究136
5.1　基于改進(jìn)MPC的車輛軌跡跟蹤控制系統(tǒng)137
5.1.1　車輛軌跡跟蹤控制方法137
5.1.2　基于改進(jìn)MPC的車輛軌跡跟蹤控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)145
5.1.3　車輛聯(lián)合仿真平臺(tái)驗(yàn)證與分析148
5.2　聯(lián)合規(guī)劃層的車輛軌跡跟蹤控制系統(tǒng)159
5.2.1　聯(lián)合規(guī)劃層的車輛軌跡跟蹤控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)159
5.2.2　車輛軌跡規(guī)劃模塊設(shè)計(jì)159
5.2.3　車輛軌跡跟蹤控制器設(shè)計(jì)162
5.2.4　車輛聯(lián)合仿真平臺(tái)驗(yàn)證與分析162
5.3　考慮動(dòng)力學(xué)特征的車輛軌跡跟蹤控制系統(tǒng)171
5.3.1　車輛速度規(guī)劃模塊搭建172
5.3.2　車輛聯(lián)合仿真平臺(tái)驗(yàn)證與分析174
5.3.3　車輛硬件在環(huán)測(cè)試平臺(tái)實(shí)驗(yàn)與分析175
參考文獻(xiàn)180
第6章　城市工況下智能網(wǎng)聯(lián)汽車軌跡規(guī)劃與控制方法研究181
6.1　智能網(wǎng)聯(lián)環(huán)境模型與智能車輛模型搭建182
6.1.1　基于PreScan的智能網(wǎng)聯(lián)環(huán)境建模182
6.1.2　智能車輛模型搭建186
6.1.3　基于CarSim的智能車輛仿真模型搭建190
6.2　智能網(wǎng)聯(lián)汽車軌跡規(guī)劃方法193
6.2.1　傳統(tǒng)A??算法介紹194
6.2.2　基于改進(jìn)A??算法的軌跡規(guī)劃195
6.2.3　軌跡規(guī)劃方法對(duì)比仿真實(shí)驗(yàn)198
6.3　智能網(wǎng)聯(lián)汽車決策控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)205
6.3.1　智能網(wǎng)聯(lián)汽車速度預(yù)測(cè)決策控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)206
6.3.2　智能網(wǎng)聯(lián)汽車超車決策控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)212
6.3.3　智能網(wǎng)聯(lián)汽車動(dòng)態(tài)避障決策控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)219
6.4　智能網(wǎng)聯(lián)汽車軌跡跟蹤控制器設(shè)計(jì)224
6.4.1　傳統(tǒng)終端滑模控制器原理介紹225
6.4.2　終端滑?？刂破鞲倪M(jìn)設(shè)計(jì)225
6.4.3　終端滑模控制器穩(wěn)定性分析228
6.4.4　不同工況下硬件在環(huán)試驗(yàn)228
參考文獻(xiàn)231