智能駕駛決策規(guī)劃與控制

目錄
“交通安全科學(xué)與技術(shù)學(xué)術(shù)著作叢書(shū)”序
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 發(fā)展現(xiàn)狀 2
1.2.1 汽車(chē)智能化發(fā)展現(xiàn)狀 4
1.2.2 汽車(chē)網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展現(xiàn)狀 7
1.2.3 發(fā)展趨勢(shì) 10
1.3 技術(shù)概述 12
1.3.1 智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)決策規(guī)劃方法 13
1.3.2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)控制方法 16
1.4 本章小結(jié) 18
參考文獻(xiàn) 18
第2章 智能駕駛行為決策 20
2.1 概述 20
2.1.1 智能駕駛車(chē)輛行為決策定義 20
2.1.2 智能駕駛車(chē)輛行為決策設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 20
2.2 基于規(guī)則的行為決策方法 21
2.2.1 有限狀態(tài)機(jī) 21
2.2.2 混成狀態(tài)機(jī) 24
2.3 基于學(xué)習(xí)的行為決策方法 26
2.3.1 決策樹(shù)算法 26
2.3.2 深度學(xué)習(xí)算法 28
2.4 基于馬爾可夫過(guò)程的決策方法 32
2.4.1 馬爾可夫決策過(guò)程 32
2.4.2 強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法 33
2.4.3 逆強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法 36
2.5 典型案例 37
2.5.1 人類(lèi)駕駛行為特性分析 38
2.5.2 基于有限狀態(tài)機(jī)的駕駛場(chǎng)景轉(zhuǎn)換模型設(shè)計(jì) 39
2.5.3 基于ID 3決策樹(shù)的駕駛行為決策方法 40
2.6 本章小結(jié) 41
參考文獻(xiàn) 41
第3章 智能駕駛軌跡規(guī)劃 43
3.1 概述 43
3.2 狀態(tài)柵格法 46
3.2.1 車(chē)輛運(yùn)動(dòng)學(xué)建模 46
3.2.2 道路建模 47
3.2.3 高斯牛頓法生成軌跡 48
3.2.4 仿真驗(yàn)證 52
3.3 人工勢(shì)場(chǎng)法 54
3.3.1 人工勢(shì)場(chǎng)法基本原理 54
3.3.2 障礙物勢(shì)場(chǎng)建模 54
3.3.3 道路環(huán)境建模 55
3.3.4 車(chē)輛勢(shì)場(chǎng)建模 58
3.3.5 目標(biāo)點(diǎn)勢(shì)場(chǎng)建模 61
3.3.6 基于模型預(yù)測(cè)的局部路徑規(guī)劃與跟蹤 62
3.3.7 仿真試驗(yàn)分析 67
3.4 隨機(jī)采樣法 76
3.4.1 RRT算法簡(jiǎn)介 76
3.4.2 基于高斯的采樣過(guò)程 77
3.4.3 RRT擴(kuò)展過(guò)程 78
3.4.4 RRT后處理過(guò)程 81
3.4.5 仿真驗(yàn)證 83
3.5 本章小結(jié) 86
參考文獻(xiàn) 86
第4章 智能駕駛跟蹤控制 88
4.1 概述 88
4.2 基于PID的車(chē)輛控制 91
4.2.1 基本原理 91
4.2.2 基于ITAE準(zhǔn)則的PID參數(shù)優(yōu)化 91
4.2.3 基于PID的車(chē)輛縱、橫向控制 93
4.3 基于MPC的車(chē)輛控制 104
4.3.1 基于車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型的MPC控制建模 104
4.3.2 基于車(chē)輛運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的MPC控制建模 110
4.3.3 基于指數(shù)權(quán)重MPC算法的車(chē)輛控制器設(shè)計(jì)與建模仿真分析 115
4.4 本章小結(jié) 121
參考文獻(xiàn) 121
第5章 智能駕駛列隊(duì)控制 124
5.1 概述 124
5.2 車(chē)輛列隊(duì)建模與動(dòng)力學(xué)控制 125
5.2.1 信息流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 125
5.2.2 車(chē)車(chē)跟隨策略 126
5.2.3 車(chē)輛列隊(duì)模型 127
5.2.4 車(chē)輛動(dòng)力學(xué)控制 128
5.2.5 車(chē)輛跟蹤控制器仿真驗(yàn)證 133
5.3 基于非線性PID的車(chē)輛列隊(duì)控制 137
5.3.1 非線性PID介紹 137
5.3.2 車(chē)輛列隊(duì)穩(wěn)定性 141
5.4 基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的車(chē)輛列隊(duì)控制 152
5.4.1 基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的車(chē)隊(duì)縱向控制 152
5.4.2 仿真試驗(yàn) 156
5.5 本章小結(jié) 169
參考文獻(xiàn) 169
第6章 智能網(wǎng)聯(lián)測(cè)試技術(shù) 170
6.1 概述 170
6.2 仿真測(cè)試 171
6.2.1 軟件在環(huán)仿真測(cè)試 171
6.2.2 硬件在環(huán)仿真測(cè)試 172
6.2.3 車(chē)輛在環(huán)仿真測(cè)試 180
6.3 道路測(cè)試 182
6.3.1 基本概念 182
6.3.2 典型測(cè)試案例 184
6.4 平行測(cè)試 185
6.4.1 平行系統(tǒng)概述 185
6.4.2 平行測(cè)試?yán)碚?188
6.4.3 典型應(yīng)用 189
6.5 本章小結(jié) 190
參考文獻(xiàn) 190