换道行为是当前自动驾驶技术研究的热点,是高级自动驾驶的关键技术之一。换道行为包括换道轨迹规划和轨迹跟踪,其中换道轨迹规划的目的是规划出安全可靠且能被车辆执行的换道轨迹,轨迹规划决定了车辆能否成功换道。轨迹跟踪的目的是控制车辆实时跟踪换道轨迹,轨迹跟踪模块决定了车辆实际行驶的效果。本文设计了基于预定轨迹的五次多项式换道轨迹规划算法,并且针对实际道路场景,采用高精度的GPS道路信息作为预定轨迹,简化了换道轨迹规划过程中道路地图的构建问题。此外,通过模糊控制器自适应调节滑模参数,提升了传统滑模换道轨迹跟踪算法的跟踪效果。因此,本文针对自动驾驶车辆在直道上的换道行为展开研究,主要内容包括以下几个方面:（1）基于电动代步车搭建了自动驾驶车辆实验平台。针对自动驾驶直道换道场景,结合车辆特点,设计了代步车的智能化改造方案。主要包括车载传感器的选型与安装、车辆线控底盘设计以及自动驾驶核心软件控制平台设计。（2）基于预定轨迹的换道轨迹规划算法设计。本文通过建立五次多项式轨迹曲线模型,结合Frenet坐标系与预定道路的GPS轨迹信息,将换道轨迹分解为横向轨迹和纵向轨迹,简化了规划过程中轨迹误差的计算,实现了车辆的换道轨迹规划。（3）模糊自适应滑模轨迹跟踪控制器设计。通过对比不同换道轨迹跟踪算法的优缺点,采用抗干扰性强且实时性好的滑模控制器实现车辆的换道轨迹跟踪。针对滑模控制的滑模参数难以确定的问题,通过搭建自适应调节滑模参数的模糊控制器,提升了车辆轨迹跟踪的性能。（4）算法仿真与实车验证。为验证本文设计的换道轨迹规划算法和轨迹跟踪算法的可靠性,分别使用Py Charm和Matlab软件对本文的换道轨迹规划算法和轨迹跟踪算法设计了仿真实验,并通过搭建的自动驾驶车辆实验平台进行了实际道路的验证,证明了算法的有效性。