本文主要进行车辆垂直泊车系统的相关研究,针对垂直泊车系统中的三个核心技术——车位识别与泊车路径规划和路径跟踪进行了研究,针对带有车位标志线的垂直停车位提出了一种基于图像处理的车位线识别算法,然后对垂直泊车进行了路径规划并设计路径跟踪控制器,采用车辆动力学软件进行了垂直泊车仿真,为研究车辆垂直泊车系统提供一定参考。首先,完成对有车位线的垂直泊车车位的识别分析,采集不同光照条件、不同车位背景、不同的车位线类型等多种车位场景,并针对这些车位线提出了一种基于Hough直线变换的车位线识别算法,即采用检测车位直线的方式来识别车位,并将此算法用多种场景的车位线进行验证。其次,完成垂直泊车运动过程的分析,基于某款乘用车的参数建立了车辆的运动学模型,基于阿克曼转向几何进行了车辆运动学分析并推导出车身轮廓各个点的运动轨迹。根据相关标准选取车位参数以及道路参数并确定理论的可泊车起始区域,并结合车辆自身参数进行泊车过程的碰撞约束分析并划分出了不同的泊车起始区域。根据车辆不同的泊车起始位置以车辆最小转弯半径进行了泊车路径规划。针对车辆不同的起始区域设计了两种不同的泊车路径并选取不同的起始位置进行路径规划仿真。再次,在路径规划的基础上完成垂直泊车运动控制器的设计,基于PID控制算法分别设计垂直泊车的车速控制器、前轮转角控制器与车身航向角控制器。对泊车过程中车辆的速度进行规划与控制;并且在不同的路径使用不同的控制器以保证车辆能够实现路径跟踪控制。最后,用Carsim软件建立了不同的垂直泊车场景,并结合Carsim车辆动力学模型、Simulink车辆控制模型完成了垂直泊车系统控制策略的联合仿真,验证了本文提出的垂直泊车控制策略的可靠性。