当今社会,一方面,随着城市化的进展及汽车的普及,交通环境日趋恶劣,交通拥挤加剧,交通事故频发,交通问题己经成为全球范围令人困扰的严重问题;另一方面,九十年代以来,计算机、电子、图像处理等技术飞速发展,日新月异。在这种背景下,将各种先进技术运用到汽车工程及交通运输工程,减少交通事故,提高运输效率,减轻驾驶员劳动负荷的思想就应运而生,从而产生了一门新兴的交叉学科——智能车辆系统 (IVS-Intelligent Vehicle System)。 智能车辆除了在公路交通运输中有广泛的应用外,在生产自动化、制造业、柔性生产组织、危险环境作业、军事等领域也有广阔的研究应用前景。但同时,智能车辆系统又是一个集电子、计算机、控制理论、机械等各种高新技术于一体的复杂系统,任何人想要进行全方位的研究都是不可能的。而且,受经济和科研条件制约,我国在智能车辆的研究要大大落后于世界先进水平。因此,结合现在条件,在某一方面或某些方面,进行深入、细致的研究,为今后智能车辆的发展及实际应用奠定坚实的基础,具有一定的理论和现实意义。有鉴于此,开展了以下研究工作: 1.设计了自动引导实验车,以便展开理论研究与实验验证工作。 2.寻求一种快速、可靠的路径标识及识别方法,以适应自动引导实验车的速度需要。这种路径标识系统应该便于设置、容易更改与维护。为此,本系统采用了在路面上铺设条状标识符作为路径标识,通过采集与分析路面图像,实现路标识别,并根据图像分析结果,获取车辆导向控制所必需的输入信息。 3.研究车辆自主导航控制算法,包括 PID 算法和最优引导控制算法。详细介绍了两种控制算法的提出、原理和特点,分别设计了两种模型的实现软件并加以验证。 本文所进行的较为完整的研究,将为智能车辆的研究开发提供有价值的理论与技术支持。研究结果对其它领域的类似智能车辆的研究也具有一定的参考意义。