Документация

Содержимое

Введение

Автоматизированная система маневра изменения маршрута (LCM) помогает автомобилю, оборудованному датчиком автоматически перемещаться от одной полосы до другого маршрута (с тем же направлением перемещения) в магистрали. Системные модели LCM продольная и боковая динамика управления для автоматизированного маршрута изменяются на прямом дорожном сегменте. Высокоуровневая блок-схема системы LCM находится как показано в фигуре ниже

Система LCM динамически генерирует оптимальную траекторию для изменения маршрута при предотвращении столкновения с другими агентами в сценарии. Система LCM регулирует автомобиль, оборудованный датчиком, чтобы переместиться вдоль оптимальной траектории. Модель места размещения тестирования системы LCM фокусируется на планировщике и аспектах контроллера системы изменения маршрута. Модель включает три основных подсистемы

Открытая тестовая модель

Чтобы открыть тестовую модель Simulink, используйте следующую команду.

open_system('LaneChangeTestBench')

Открытие этой модели запускает exampleHelperLaneChangeSetup скрипт, который инициализирует параметры модели транспортного средства, параметры проектирования контроллера и дорожный сценарий. Скрипт также инициализирует шины, требуемые для определения входных параметров в и выходных параметров для модели LCM Simulink.

Исследуйте планировщика и подсистему контроллера

Откройте планировщика и модели контроллеров под тестом.

open_system('PlannerandControllerRefMdl')

Планировщик и подсистема контроллера включают Планировщика Движения и Диспетчера Следования траектории, который симулирует планирование траектории и управление движением автомобиля, оборудованного датчиком соответственно.

A) Планировщик движения

open_system('PlannerandControllerRefMdl/Motion Planner');

Планировщик Движения выполняет траекторию, планирующую при помощи информации о маршруте, данных об эго и данных агентов неэго из блока подсистемы Транспортного средства и Среды. Планировщик Движения состоит из:

B) Контроллер следования траектории

Контроллер Следования траектории симулирует механизм управления следования траектории (PFC), который сохраняет автомобиль, оборудованный датчиком, перемещающийся вдоль сгенерированной траектории при отслеживании скорости набора. Для этого контроллер настраивает и продольное ускорение и передний руководящий угол автомобиля, оборудованного датчиком. Контроллер вычисляет действия оптимального управления в то время как удовлетворяющая скорость, ускорение и держащиеся угловые ограничения с помощью адаптивной модели прогнозирующее управление (MPC). Контроллер включает:

Маршрут После Контроллера сохраняет транспортное средство, перемещающееся в отмеченном маршруте магистрали при поддержании установленной пользователями скорости или безопасного расстояния от предыдущего транспортного средства. Маршрут после контроллера включает объединенное продольное и боковое управление автомобиля, оборудованного датчиком:

Исследуйте подсистему транспортного средства и среды

Подсистема Транспортного средства и Среды включает симуляцию с обратной связью контроллера следования траектории.

open_system('LaneChangeTestBench/Vehicle and Environment')

Системные блоки Задержки моделируют задержку в системе между входами и выходами модели.

Подсистема Динамики аппарата моделирует динамику аппарата с помощью блока Bicycle Model - Force Input из Vehicle Dynamics Blockset™. Движущие силы низшего уровня моделируются линейной системой первого порядка с постоянной времени секунд.

SAE J670E к подсистеме ISO 8855 преобразует координаты от Динамики аппарата, который использует SAE J670E Читателю Сценария, который использует ISO 8855.

Блок Scenario Reader считывает данные из файла сценария, созданного с помощью приложения Driving Scenario Designer. Чтобы изменить файл сценария, дважды кликните на блоке Scenario Reader и откройте вкладку параметров блоков.

Установите Источник ведущего параметра сценария к From File и нажмите на Browse, чтобы выбрать желаемый файл сценария. Блок Scenario Reader считывает данные об агенте и информацию о маршруте из файла сценария. Блок преобразует положения агента от мировых координат сценария в координаты автомобиля, оборудованного датчиком.

Блок Vision Detection Generator берет контуры маршрута из блока Scenario Reader и генерирует обнаружения от симулированных положений агента. На все обнаружения ссылаются к системе координат автомобиля, оборудованного датчиком. Генератор обнаружения моделирует поле зрения монокулярной камеры и определяет направляющийся угол, искривление, производную искривления и допустимую длину каждого контура маршрута, составляя любые другие препятствия.

Исследуйте метрическую подсистему оценки

open_system('LaneChangeTestBench/Metric Assessment')

Метрическая подсистема Оценки подтверждает это, автомобиль, оборудованный датчиком не сталкивается с другими транспортными средствами. Метрическая подсистема Оценки останавливает маневрирование изменения маршрута и остановки симуляция, если система обнаруживает столкновение автомобиля, оборудованного датчиком с целевыми транспортными средствами.

Симулируйте и визуализируйте поведение системы

Запустите систему имитационной модели LCM, чтобы визуализировать поведение системы во время изменения маршрута. Блок Visualization в модели создает график птичьего глаза, который отображает информацию о маршруте, автомобиль, оборудованный датчиком, траекторию эго и другие транспортные средства в сценарии.

% Turn off messages from MPC.
mpcverbosity('off');
% Run the model for 3 secs.
sim("LaneChangeTestBench","StopTime","3");

Запустите симуляцию в течение 9 секунд и заметьте, что траектория вычисляется, чтобы перейти вокруг более медленного ведущего транспортного средства.

% Turn off messages from MPC.
mpcverbosity('off');
% Run the model for 3 secs.
sim("LaneChangeTestBench","StopTime","9");

Запустите симуляцию в течение 14 секунд и заметьте, что транспортное средство продолжается прямо вперед в левом маршруте.

% Turn off messages from MPC.
mpcverbosity('off');
% Run the model for 3 secs.
sim("LaneChangeTestBench","StopTime","14");

Исследуйте другие сценарии тестирования в примере путем изменения scenarioId и выполнение exampleHelperLaneChangeSetup скрипт. Этот скрипт обновляет блок читателя сценария с выбранным сценарием и повторно инициализирует шины относительно выбранного сценария. Сохраните и запустите модель, чтобы исследовать поведение. Обновление сценария от читателя сценария блокирует потребности, обновляющие scenarioId из командной строки и повторно выполненный exampleHelperLaneChangeSetup скрипт, чтобы повторно инициализировать шины, требуемые моделью.

Заключение

Этот пример показал, как симулировать магистральный маршрут, меняют маневр с помощью идеальных положений транспортного средства и обнаружений маршрута.