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”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 汽車智能化發(fā)展現(xiàn)狀 4
1.2.2 汽車網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展現(xiàn)狀 7
1.2.3 發(fā)展趨勢 10
1.3 技術(shù)概述 12
1.3.1 智能網(wǎng)聯(lián)汽車決策規(guī)劃方法 13
1.3.2 智能網(wǎng)聯(lián)汽車控制方法 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 智能駕駛車輛行為決策定義 20
2.1.2 智能駕駛車輛行為決策設(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 決策樹算法 26
2.3.2 深度學(xué)習(xí)算法 28
2.4 基于馬爾可夫過程的決策方法 32
2.4.1 馬爾可夫決策過程 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)的駕駛場景轉(zhuǎn)換模型設(shè)計(jì) 39
2.5.3 基于ID 3決策樹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 人工勢場法 54
3.3.1 人工勢場法基本原理 54
3.3.2 障礙物勢場建模 54
3.3.3 道路環(huán)境建模 55
3.3.4 車輛勢場建模 58
3.3.5 目標(biāo)點(diǎn)勢場建模 61
3.3.6 基于模型預(yù)測的局部路徑規(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算法簡介 76
3.4.2 基于高斯的采樣過程 77
3.4.3 RRT擴(kuò)展過程 78
3.4.4 RRT后處理過程 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的車輛縱、橫向控制 93
4.3 基于MPC的車輛控制 104
4.3.1 基于車輛動(dòng)力學(xué)模型的MPC控制建模 104
4.3.2 基于車輛運(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 車車跟隨策略 126
5.2.3 車輛列隊(duì)模型 127
5.2.4 車輛動(dòng)力學(xué)控制 128
5.2.5 車輛跟蹤控制器仿真驗(yàn)證 133
5.3 基于非線性PID的車輛列隊(duì)控制 137
5.3.1 非線性PID介紹 137
5.3.2 車輛列隊(duì)穩(wěn)定性 141
5.4 基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的車輛列隊(duì)控制 152
5.4.1 基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的車隊(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)測試技術(shù) 170
6.1 概述 170
6.2 仿真測試 171
6.2.1 軟件在環(huán)仿真測試 171
6.2.2 硬件在環(huán)仿真測試 172
6.2.3 車輛在環(huán)仿真測試 180
6.3 道路測試 182
6.3.1 基本概念 182
6.3.2 典型測試案例 184
6.4 平行測試 185
6.4.1 平行系統(tǒng)概述 185
6.4.2 平行測試?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