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內容簡介

隨著車載傳感器與移動通信技術的快速發展，車輛間的協同感知與控製技術成為智能車輛、智能交通技術的前沿熱點。《車輛聯網感知與控製》在介紹車輛感知、數據處理、行為分析的基礎上，論述瞭聯網環境下協同定位、動力學建模的相關方法，並重點分析瞭車聯網隊列控製與交叉口安全避撞方法。

內頁插圖

目錄

目錄
序
前言
第1章 車輛狀態感知 1
1.1 常用車輛狀態信息及其相應傳感器 1
1.1.1 車輛狀態信息分類 1
1.1.2 常用車輛狀態信息 2
1.2 車輛狀態信息采集 10
1.2.1 車內狀態信息的傳輸 10
1.2.2 車輛狀態信息采集與融閤 11
1.3 車輛狀態信息處理 12
1.3.1 傳感器標零 12
1.3.2 車輛狀態數據濾波 12
1.3.3 車輛狀態數據有效性驗證 13
1.3.4 衛星定位數據處理 14
1.4 基於擴展卡爾曼濾波的車輛位姿估計 17
1.4.1 車輛運動學模型 17
1.4.2 卡爾曼濾波方法 20
1.4.3 車輛運動狀態估計 21
參考文獻 23
第2章 車輛聯網大數據處理技術 25
2.1 時空大數據管理 25
2.1.1 時空數據索引 25
2.1.2 時空數據的壓縮存儲技術 26
2.2 時空大數據雲端處理係統 30
2.2.1 JStorm 31
2.2.2 Apache ZooKeeper 32
2.2.3 Apache Kafka 33
2.2.4 Memcached 34
2.2.5 PostgreSQL 35
2.3 實時車輛位置監控係統的設計與實現 36
2.3.1 係統總體架構設計 37
2.3.2 多級網格劃分 37
2.3.3 實時位置聚閤的JStorm任務實現 38
2.3.4 質心閤並的JStorm實現 41
2.3.5 大規模車輛實時行政區域判定的實現 41
2.3.6 行政區域判定與跨區域事件記錄的JStorm任務實現 41
2.3.7 實時車輛位置監控係統Web應用的實現 43
參考文獻 45
第3章 車輛位置與行為感知 47
3.1 車輛位置感知 47
3.1.1 定位技術及問題挑戰 47
3.1.2 到達角估計方法 49
3.1.3 理論下界 51
3.1.4 協同定位 52
3.1.5 數據融閤 53
3.1.6 車聯網係統中車輛定位應用示例 58
3.2 駕駛行為特徵分析 65
3.2.1 車輛運動特徵變化 66
3.2.2 駕駛行為識彆方法輸入參數的模糊分級 68
3.2.3 駕駛行為規則庫 80
參考文獻 83
第4章 車輛動力學建模與衝突檢測 86
4.1 車輛縱嚮受力分析 86
4.2 車車通信模式下的車輛簡化縱嚮動力學分層模型 89
4.2.1 車輛縱嚮動力學模型的簡化 89
4.2.2 簡化車輛動力學模型的分層 91
4.3 基於Carsim/MATLAB/Simulink的車輛動力學模型聯閤仿真驗證 93
4.3.1 Carsim仿真環境參數設置 95
4.3.2 Carsim/MATLAB/Simulink聯閤仿真搭建 98
4.3.3 下層動力學控製模型仿真結果分析 98
4.4 兩車衝突檢測方法 102
4.4.1 兩車衝突判斷模型 102
4.4.2 衝突嚴重程度界定 106
參考文獻 109
第5章 車輛隊列協同控製模型 111
5.1 車輛隊列係統概述 111
5.1.1 車輛隊列係統數學模型 111
5.1.2 車輛隊列係統控製方法 112
5.1.3 車輛隊列控製係統結構 113
5.2 車車通信模式下的車輛隊列行駛條件 114
5.2.1 車輛行駛安全性條件 114
5.2.2 車輛隊列穩定性條件 116
5.3 基於滑模控製的車輛隊列協同控製 117
5.3.1 控製模型 117
5.3.2 車輛隊列協同控製模型的穩定性分析 121
5.4 車輛隊列協同控製模型Carsim仿真 122
5.4.1 階躍緊急減速輸入仿真效果 122
5.4.2 正弦加速度輸入仿真效果 124
5.5 通信延遲/失效對車輛隊列協同控製影響及模型策略調整 126
5.5.1 通信延遲下的車輛隊列協同控製模型 127
5.5.2 通信失效下的車輛隊列協同控製模型 129
5.5.3 通信延遲/失效下模型仿真驗證 132
5.6 車聯網隊列主動避撞控製 135
5.6.1 傳統避撞模型缺陷分析 136
5.6.2 避撞過程的非綫性規劃問題 137
5.6.3 基於非綫性規劃協同主動避撞模型 140
5.6.4 基於協同主動避撞模型的車輛隊列控製 143
5.6.5 仿真驗證 146
參考文獻 151
第6章 車聯網交叉口避撞控製 154
6.1 兩車衝突消解 154
6.2 現有交叉口衝突消解算法 157
6.3 基於信息交互的閤流衝突消解策略 160
6.3.1 典型閤流衝突簡化模型 160
6.3.2 閤流衝突消解模型 163
6.3.3 基於Simulink的模型求解 165
6.4 基於信息交互的交叉衝突消解策略 167
6.4.1 典型交叉衝突簡化模型 167
6.4.2 交叉衝突消解模型 168
6.4.3 基於Simulink的模型求解 171
6.5 多車協同交叉口仿真 173
6.5.1 仿真平颱概述 174
6.5.2 仿真係統建模 175
6.5.3 兩車衝突消解 177
6.5.4 三車衝突消解 180
6.5.5 四車衝突消解 l82
6.6 關鍵參數對衝突檢測與消解的影響分析 188
6.6.1 車輛外形尺寸 l88
6.6.2 車輛定位誤差 l89
6.6.3 信息傳輸遲滯 l90
參考文獻 19l

前言/序言

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