机械工程学报

作者：胡林, 杨冬兆, 张新, 章杰, 廖家才

单位：1. 长沙理工大学汽车与机械工程学院 长沙 410114;2. 长沙理工大学工程车辆安全性设计与可靠性技术湖南省重点实验室 长沙 410114

关键词：智能驾驶,路径规划,动态规划,超车换道,双五次多项式；

基金：国家自然科学基金(52325211，52172399，52372348)、湖南省普通高等学校科技创新团队(新能源智能汽车技术)和长沙市科技计划(KQ2208235)资助项目。

为实现智能汽车安全舒适且高效的超车换道路径，针对双向双车道，提出一种基于双五次多项式和线性时变模型预测控制(Double quintic polynomial-linear time-varying model predictive control, DQP-LMPC) 结合的超车换道动态路径规划模型。首先，基于五次多项式进行初次规划并进行改进研究，考虑对向车道来车，建立双五次多项式进行超车换道路径规划；其次，基于车网联的条件下，获取本车道前车和对向车道前车的位置和速度等信息，分析计算换道决策安全区间，保证整个超车换道过程的安全性；最后，基于二自由度车辆模型建立线性时变模型预测控制器对模型进行路径跟踪控制。仿真结果表明，在前方静止障碍物及无对向来车、前方动态障碍物及无对向来车和前方动态障碍物及有对向车道来车三个工况下，使用横向加速度、横摆角速度、侧倾角加速度以及横向纵向间距等为指标进行评价，最终得到的规划算法可以成功地规划出安全高效及舒适的超车换道路径，表明创建的模型具有一定的应用价值。

来源：2024年第10期

《机械工程学报》期刊编辑部

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