基于微型车的车辆队列试验平台设计与开发*
2023-10-17邢春辉孔伟伟刘畅李鹏飞罗禹贡
邢春辉 孔伟伟 刘畅 李鹏飞 罗禹贡
(1.中国农业大学,北京 100083;2.清华大学,汽车安全与节能国家重点实验室,北京 100084)
1 前言
智能网联汽车队列是车辆智能化、网联化技术学术研究和产业化应用的重要场景,也是未来智能汽车规模化应用的典型形态[1-2]。设计并开发智能车辆队列试验平台,为车辆队列或多车协同相关研究提供实车道路测试平台和条件,具有重要的现实意义。
在车辆队列控制方面:Li[3]等利用3 辆搭载全球定位系统(Global Positioning System,GPS)模块的实车与基于专用短程通信(Dedicated Short Range Communication,DSRC)的 车 联 网(Vehicle to everything,V2X)通信进行了队列尾部入队并稳定行驶的试验;Li[4]等以3 辆微型履带车作为线控执行系统,利用GPS 获取位置信息,采用分布式模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)实现队列稳定行驶。以上2项研究在已实现高阶自动驾驶功能的车辆基础上搭建车辆队列,成本较高且实现产业化尚有较大难度。Zhang[5]等以3辆实车作为线控执行系统,同时利用GPS 数据与车载传感器数据支持队列车辆的纵、横向控制,完成了直线行驶、换道、环行和U 形弯4 个场景的试验验证。Lee[6]等在3 辆半挂重型汽车的基础上,以摄像头与雷达作为感知硬件,实现了车辆队列的稳定行驶。以上2 项研究针对队列行驶的不同场景完成了试验验证,但其队列试验场景各自独立,缺少队列组队与不同场景转换的功能。
综上,为实现车辆队列系统的产业化与规模化,本文未采用稳定性不足的GPS 轨迹跟踪方法,而是以具备智能驾驶辅助功能的车辆为基础,搭建具有可扩展性、支持多场景切换的车辆队列试验平台。……
