基于场景建模的辅助驾驶模糊控制方法研究

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自动驾驶是所有驾驶者及汽车制造商们所共同期望得到的一项功能,但同时由于种种条件限制,它的实现是也困扰人们多年的难题,不过在汽车发展的过程中,人们一直在不断研发着各式各样的辅助驾驶系统,如早期的刹车防抱死系统,现在的轨迹偏移报警系统等。但这些系统也存在着许多不足之处,比如其并不能帮助驾驶者纠正错误指令,也不能主动进行车辆动态控制等。针对这种不能主动参与车辆驾驶、帮助驾驶者准确完成其意图的问题,本文设计了一种基于场景建模与模糊控制的辅助驾驶系统来帮助驾驶者更准确的完成驾驶。首先是基于场景的建模过程,该方法通过将两车之间、车辆与道路之间的关系分为多个场景模型,本文共分析、建立了30个场景模型,采用不同的模糊控制规则对车辆行驶的过程进行控制。针对实际的情况中多车同时相遇的问题,系统也将按一定的规则进行取值,本文也进行了相应的介绍。其次,有经验的驾驶者在不同的状况下一定会采取不同的驾驶方式,针对单一模糊控制器无法完全描述驾驶过程的问题,本文在采集有经验的驾驶者的经验数据制定模糊规则时,根据不同状况编写了不同的模糊控制规则。将驾驶过程分为多个状态后让多个模糊控制器分别对应不同模块,提高了车辆行驶控制的准确性。这样可大大提高车辆行驶的主动安全性,减小了事故发生的概率。本文所采用的实验平台为TROCS软件,这是一个基于C语言的车辆仿真驾驶平台,本文通过对该仿真平台程序的重新编写,进行场景建模、加入模糊控制规则、进行不同场景的仿真实验,实验也验证了本文所设计的系统在车辆行驶过程中说起的作用。实验结果表明,该系统可有效地降低车辆在行驶过程中发生事故的概率、帮助驾驶者修正因人为失误导致的错误操作、提高车辆在极限状态下的安全性,同时也为将来的扩展系统设计及实际利用辅助系统奠定了基础。
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