自動(dòng)駕駛汽車安全自適應(yīng)巡航控制

本文以舒適和安全的方式解決跟車時(shí)車輛加速度變化的問題。本文所提出的自適應(yīng)巡航控制框架有兩部分組成，一個(gè)是預(yù)測(cè)控制模型，一個(gè)是安全控制模型，控制框架圖如圖一所示。預(yù)測(cè)控制模型總是試圖與前車保持一定的安全距離，可是由于前車的運(yùn)行狀態(tài)是不確定的，它可能會(huì)與預(yù)測(cè)模型所預(yù)測(cè)的前車行駛速度不同，因此預(yù)測(cè)模型并不能保證它所保持的安全距離是絕對(duì)安全的。我們使用經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的安全控制器來解決這個(gè)問題，通過預(yù)測(cè)控制模型和安全控制模型之間的切換確保行車安全。預(yù)測(cè)控制模型基于MPC，計(jì)算最佳輸入，以保證安全距離。然而，大多數(shù)時(shí)候，保持安全距離和改善交通流量的目標(biāo)是相互矛盾的要求。當(dāng)前車出現(xiàn)緊急制動(dòng)時(shí)，或者出現(xiàn)緊急情況時(shí)，自動(dòng)巡航系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)完全制動(dòng)模式，以盡可能地減少碰撞發(fā)生的可能性。

本文還使用實(shí)車數(shù)據(jù)對(duì)本文所提出的控制框架進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明，在汽車保證安全與舒適性的同時(shí)，汽車在跟車時(shí)可以保持在與前車合適距離外，也可以保證保持一個(gè)合適的速度，控制的整體效果較好。所提出的方法保證了配備ACC的車輛的安全性和舒適性，可以完全接管駕駛?cè)蝿?wù)。

圖一 自適應(yīng)巡航控制的控制框架圖