基于一致性的智能车队列控制设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着汽车的保有量不断增加,交通问题也变得日益严峻,为了提升交通系统的安全性,以先进的技术支撑交通系统的发展,有效缓解交通拥堵、降低能耗和提高行驶安全问题,智能交通的系统理念逐渐兴起。由于传统交通系统的感知、计算、通信和控制等过程之间缺乏广泛的互联互通互操作,导致交通系统尚未实现充分的协调和优化,为此诞生了智能车辆与智能交通系统,智能汽车与传统车辆不同,它通过对智能化系统的完善,延伸了驾驶员对于车辆信息的控制,包括车速、侧向偏移横摆角速度等,技术弥补认为因素的缺陷,从而提高了车辆与驾驶水平,极大保障了车辆行驶的安全通畅、高效。而智能交通系统将先进的信息技术、数据通信技术、电子传感技术、智能控制技术等有效地集成并运用到交通运输管理体系中,对解决传统交通系统的问题具有积极作用。发展智能交通系统已经成为了全世界各国交通研究领域的热点和重点。建立我国车路同协技术体系框架,并结合我国道路交通基础设施的发展现状以及智能车载信息终端的应用现状,发展适合我国国情和满足市场需求的车路通信与协同控制的交通运输管理系统已经是当前符合我国国情和满足市场需求的主要研究课题。

车辆队列控制是编队控制的一种特殊形式。在车联网的环境下,车辆可以通过通信技术在一定范围内获取周围车辆的相关信息,这能够促使车辆之间实现高效的的协作合作方式,有利于实现基于一致性的车辆队列控制。相较于传统交通系统,车辆队列控制有以下方面的优势:

(1)车辆队列行驶能提高道路行驶能力。通过减少车车间距,在不增加额外车道的前提下,提高了道路车辆的密度,减缓交通拥堵压力。

2. 研究内容和预期目标

基于一致性的车辆队列控制的目的是保证队列中的车辆以相同的速度运行,同时车辆之间保持期望的间距。本课题主要研究内容包括以下几个部分:

3. 研究的方法与步骤

初期准备阶段：先收集查阅相关智能车队列控制的资料了解有关智能车队列控制系统的基本情况，了解设计智能车队列系统所需的知识。并参考其他系统的设计方法结合此次设计运用的技术确定设计方案。

设计阶段：确定系统设计方案

在硬件设计中通过查阅资料结合本课题的具体功能对硬件如电机、单片机、传感器等器件进行参数信息收集、选择。如在传感器的选择中由于是智能车队列控制系统功能的需求，将选择车速检测器收集模拟信号，并选择一种转换器将模拟信号转换为数据信号，发送到单片机进行判断，同时将数据实时通过发送到监控设备。

4. 参考文献

[1] 李科志. 车联网环境下基于反馈的智能车辆编队控制研究[d].重庆邮电大学,2017.

[2] 王沛东. 自主车队的纵向协同控制技术研究[d]. 国防科技大学, 2015.

[3] 覃频频, 裴世康, 侯晓磊等. 不同车辆工况对协同自适应巡航控制车队行驶安全的影响[j]. 交通运输系统工程与信息,2019.

5. 计划与进度安排

（1）2022-02-24～2022-03-08 查阅技术资料，确定研究内容和系统架构，撰写开题报告；

（2）2022-03-09～2022-03-22 结合总体架构，完成传感器选型、系统硬件功能分析和设计；

（3）2022-03-23～2022-04-19 设计系统硬件电路，编写系统软件程序；