沈鹏
- 作品数：9 被引量：19H指数：3
- 供职机构：山东理工大学交通与车辆工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山东省自然科学基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程环境科学与工程机械工程自动化与计算机技术更多>>
- 一种结合规划层的无人驾驶路径跟踪方法被引量：3
- 2019年
- 为了解决避让障碍物并且准确地处理路径跟踪问题,提出了路径规划层与路径跟踪控制层相结合的控制方法,在规划层采用了改进人工势场法,在控制层采用了横向预瞄误差模型,并且进行了计算机仿真及实车试验。结果表明,采用规划层与控制层结合的控制方法能够较为理想地解决轨迹跟踪中避让障碍物的问题。
- 沈鹏曹凯刘秉政杨旭奉柳
- 关键词：人工势场法局部路径规划避障
- 车辆自主决策安全性验证方法被引量：2
- 2019年
- 针对传统算法在车辆自主决策安全性验证中置信水平较低、验证结果不完备的问题,基于形式化的可达性方法分析车辆自主决策行为状态的可行性,并给出车辆自主决策的行为状态完备性集合。采用有向凸多面体算法对自主车辆非线性混合系统进行保守线性化处理,再利用迭代原理和Zonotope近似方法计算可达集。变道避碰的仿真实验表明,在初始状态集和传感器噪声边界条件下,自主车辆位置可达集和速度可达集给出了高置信水平的安全保证。
- 奉柳沈鹏杨旭刘秉政曹凯
- 关键词：ZONOTOPE可达集
- 可达集约束下的自主车辆路径规划势场蚁群算法被引量：1
- 2020年
- 针对目前路径规划算法不能覆盖车辆所有不确定的状态而导致安全性低的问题,提出了以后向可达集为约束的自主车辆最优路径规划算法。即后向可达集的变化范围作为势场蚁群算法的约束条件,在多车辆道路交通环境下,利用后向可达集不同安全区域信息素浓度不同,且越靠近危险区域信息素浓度越低的特点,给出了自主车辆最优路径建模方法,并且从理论上保证了该算法安全性的置信水平。仿真表明,该方法不仅提高了传统势场蚁群算法的安全性,同时也可以推算自主车辆轨迹跟踪的过程中安全状态的可达范围,预测自主车辆未来一段时间间隔内安全状态。
- 杨旭沈鹏沈鹏刘秉政刘秉政
- 关键词：智能交通路径规划可达集
- 基于可达集的自主车辆安全性验证方法被引量：7
- 2018年
- 针对自主车辆安全性验证在理论的完备性上无法得到保证的问题,提出一种使用哈密尔顿—雅克比(Hamilton-Jacobi)方程求解车辆运行安全状态空间方法。定义车辆运行不安全状态集合为目标集,逆时间求解目标集对应的车辆运行安全状态边界(可达集边界),并采用具有界面追踪和形状建模数值技术的水平集方法表示目标集和可达集。为了确定目标集在向量场作用下的后向可达集,提出采用求解Hamilton-Jacobi偏微分方程的粘性解的方法。自主车辆追逃安全预警范围验证结果表明,该方法能够提高自主车辆安全决策验证的置信水平,增强自主车辆安全性验证的可靠性。
- 刘秀芳曹凯杨旭沈鹏
- 关键词：自主车辆粘性解可达集
- 基于可达集的车辆躲避策略及安全性验证被引量：6
- 2018年
- 针对目前传统算法在安全性验证中置信水平较低的问题,将自主车辆在道路上的行为视为混合系统,提出以道路边界为约束条件的安全区域可达集建模方法。在此基础上建立安全等级评判标准,给出自主车辆道路行为的哈密顿雅可比方程;提出自主车辆避障问题的最优控制方法。结果表明,该方法不仅可以应用于自动驾驶车辆的安全性验证,还能够对手动驾驶的危险行为进行预警和规避,增加了车辆安全性验证的置信度。
- 杨旭曹凯刘秀芳沈鹏乔义义
- 关键词：安全等级可达集
- 复杂环境下车辆自主决策可达集分析被引量：3
- 2019年
- 针对传统的车辆安全性验证模型多为单目标简单环境而导致其适应性低的问题,提出基于哈密顿-雅可比方程的可达集分析方法.在经典超车问题的建模中,通过加入对向来车,增加模型的复杂度和可达集计算的约束条件,识别并预测场景中各交通参与者的机动行为.为了提高计算的准确性,采用水平集方法描述可达集演变过程,引入曲线行驶下车辆行驶特性函数fa(x),以适应自主车辆在不同行为决策下可达集的变化.仿真结果表明,该方法在复杂的道路交通环境下不仅能够判断自主车辆目前状态的安全性,而且能够预测未来时刻的安全性,同时可为智能驾驶决策的安全性提供参考依据.
- 杨旭曹凯曹凯刘秉政沈鹏
- 关键词：智能交通可达集
- 自主车辆动态冲突控制可达集建模方法被引量：7
- 2017年
- 针对自主车辆主动安全控制建模问题,提出采用形式化建模与动态非合作博弈论相结合方法,研究多自主车辆动态冲突条件下轨迹追踪和碰撞躲避的控制策略。提出将系统控制划分为:轨迹追踪、碰撞躲避以及追踪与躲避切换的三种模式。考虑到自主车辆这个混成系统的复杂性与轨迹追踪偏差的存在性,提出对车辆碰撞躲避预警及控制采用可达集建模。为了保证车辆轨迹追踪的稳定性,提出具有迟滞特性的追踪躲避切换算法。系统验证表明,当阈值α_1=0.05和α_2=0.08时,提出的算法使系统稳定性最佳。而且系统控制的划分发挥了独立模型的优势,降低了计算成本。
- 曹凯刘秀芳杨旭沈鹏
- 关键词：混成系统模式切换
- 动态路径规划形式化集成建模方法被引量：1
- 2020年
- 提出形式化方法与Ad-Hoc人工势场法集成建模的思想。在多障碍物动态环境中,由于是相对于机器人-障碍物动态计算随机可达集,因此随机可达集为碰撞概率与斥力场的关联提供了一种形式化方法。该方法可以使用Ad-Hoc方法生成可比较的斥力势场,然后将这种斥力势场与障碍物和机器人的相对运动联系起来,从而提高动态环境中机器人避障路径规划的成功率。方法验证表明,在任何环境噪声水平上,提出的方法与高斯人工势场法比较,提高了到达目标位置的无碰撞成功率。
- 曹凯奉柳刘秉政沈鹏杨旭
- 关键词：动态环境路径规划形式化
- 多目标环境下车辆自主决策可达集分析被引量：2
- 2019年
- 由于自主车辆具有离散控制和连续行为混成以及不可避免的系统偏差的特点,使传统验证方法无法遍历所有不确定的系统输入和运行状态,因而自主车辆安全决策的置信水平较低。为此,提出以车道边界作为约束条件的多目标约束的可达集建模方法,该方法利用哈密顿雅可比方程控制可达集变化,利用水平集完成可达集的可视化任务,确定具有不确定系统输入和运行状态的自主车辆安全区域。结果表明,与传统仿真方法相比,基于可达集的自主车辆多目标安全决策方法具有更高的适应性,并且可以为智能驾驶车辆在较为复杂环境下的安全性提供理论保证。
- 杨旭曹凯刘秉政沈鹏奉柳
- 关键词：智能交通可达集自主车辆
