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融合超前-滞后判断的车辆时空轨迹跟踪方法

系统与控制 2025-02-07 v1 系统与控制

摘要

在智能交通系统领域,特别是在自动驾驶车辆控制的背景下,先发式整体协同系统已被提出作为一种有前景的解决方案,可显著提升交通效率并大幅降低事故率,展现出巨大的发展潜力。为确保该系统按预期运行,时空轨迹的精确跟踪至关重要。此外,最小化跟踪误差是该过程中的必要步骤。为此,本文提出了一种新颖的超前-滞后判断机制。该机制精确量化车辆与目标轨迹之间随时间变化的纵向位置偏差,然后通过实时加速度补偿策略对该偏差进行修正,从而显著提升了轨迹跟踪的准确性和可靠性。在专用试验场进行了实车实验,以实证验证该创新方法的可行性。随后,利用超前-滞后判断机制对获取的跟踪数据进行了处理。在此步骤中,我们仔细分析了不同线形和速度条件下车辆与目标轨迹之间的时空误差模式。最后,利用真实的高速公路速度和线形数据,我们进行了全面的时空轨迹跟踪仿真。通过实验和仿真,跟踪误差保持在可接受范围内,并且在高速公路匝道预先合流过程中给出了合理的时空距离。总体而言,本研究为高速公路匝道合流安全提供了有价值的见解。未来的工作可以在这些发现的基础上进行扩展。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.03974,
  title  = {Spatiotemporal Trajectory Tracking Method for Vehicles Incorporating Lead-Lag Judgement},
  author = {Yuan Li and Xiang Dong and Tao Li and Junfeng Hao and Xiaoxue Xu and Sana Ullaha and Yincai Cai and Peng Wu and Ting Peng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.03974},
  year   = {2025}
}