Введение

Автоматизированная система маневра изменения маршрута (LCM) позволяет автомобилю, оборудованному датчиком автоматически переместиться от одной полосы до другого маршрута. Системные модели LCM продольная и боковая динамика управления для автоматизированного изменения маршрута. Система LCM обнаруживает среду для большинства важных объектов (MIOs) использование встроенных датчиков, идентифицирует оптимальную траекторию, которая избегает этих объектов и регулирует автомобиль, оборудованный датчиком вдоль этой траектории.

В этом примере показано, как спроектировать и протестировать компоненты планировщика и диспетчера системы LCM. В этом примере планировщик изменения маршрута использует информацию об основной истине из сценария, чтобы обнаружить MIOs. Это затем генерирует выполнимую траекторию, чтобы согласовать изменение маршрута, которое выполняется изменением маршрута контроллер. В этом примере, вас:

Можно применить шаблоны моделирования, используемые в этом примере, чтобы протестировать собственные компоненты планировщика и диспетчера системы LCM.

Исследуйте тестовую модель

В этом примере вы используете тестовую модель симуляции уровня системы, чтобы исследовать поведение компонентов планировщика и диспетчера для системы маневра изменения маршрута. Откройте тестовую модель симуляции уровня системы.

open_system('HighwayLaneChangeTestBench')

Открытие этой модели запускает helperSLHighwayLaneChangeSetup скрипт, который инициализирует дорожный сценарий с помощью drivingScenario объект в базовом рабочем пространстве. Это также конфигурирует параметры проектирования контроллера, параметры модели транспортного средства и сигналы шины Simulink®, требуемые для определения вводов и выводов для HighwayLaneChangeTestBench модель.

Тестовая модель содержит следующие подсистемы.

Подсистема Динамики аппарата основана на подсистеме, используемой в Магистральном примере Следующего Маршрута. Этот пример фокусирует на Контроллере Изменения Планировщика и Маршрута Изменения Маршрута образцы модели.

Подсистема Датчиков и Среды использует блоки Генератора Обнаружения Читателя и Видения Сценария, чтобы обеспечить дорожную сеть, положения основной истины транспортного средства и обнаружения маршрута, требуемые для системы маневра изменения маршрута. Откройте подсистема Среды и Датчики. Эта подсистема также выводит ссылочный путь, требуемый планировщиком изменения маршрута.

open_system('HighwayLaneChangeTestBench/Sensors and Environment')

Блок Scenario Reader сконфигурирован, чтобы считать drivingScenario объект от базового рабочего пространства. Это использует этот объект считать данные об агенте и информацию о маршруте. Это берет в информации об автомобиле, оборудованном датчиком, чтобы выполнить симуляцию с обратной связью. Этот блок выходная информация об основной истине маршрутов и агентов в координатах автомобиля, оборудованного датчиком.

Блок Vision Detection Generator обеспечивает обнаружения маршрута относительно автомобиля, оборудованного датчиком, которые помогают в идентификации транспортных средств, существующих в маршруте эго и смежных маршрутах.

Образец модели Планировщика Изменения Маршрута использует обнаружения маршрута от блока Vision Detection Generator и агента основной истины или положений транспортного средства от Читателя Сценария, чтобы выполнить траекторию, планирующую автоматизированный маневр изменения маршрута.

Планировщик изменения маршрута модели

Образец модели Планировщика Изменения Маршрута использует Простой Слой Поведения, чтобы сконфигурировать Планировщика Движения. Планировщик движения ответственен за генерацию траектории для маневра изменения маршрута. Откройте образец модели Планировщика Изменения Маршрута.

open_system('LaneChangePlanner')

Находка подсистема MIOs использует положения транспортного средства основной истины, чтобы вычислить информацию о MIO относительно автомобиля, оборудованного датчиком. Транспортные средства, существующие в передней стороне или задней части автомобиля, оборудованного датчиком, рассматриваются как MIOs. MIOs может также быть в смежных маршрутах как показано в следующем рисунке.

Простая подсистема Слоя Поведения конфигурирует поведение планировщика путем вычисления конечных состояний, весов и значений отклонения с помощью текущей информации о состоянии автомобиля, оборудованного датчиком. Откройте Простую подсистему Слоя Поведения.

open_system('LaneChangePlanner/Simple Behavior Layer')

Образец модели Планировщика Движения генерирует траекторию при помощи поведения планировщика, информации о сценарии и информации о MIO. Откройте образец модели Планировщика Движения.

open_system('MotionPlanner')

Контроллер изменения маршрута модели

Образец модели Контроллера Изменения Маршрута симулирует механизм управления следования траектории, 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). Откройте Контроллер Изменения Маршрута образец модели.

open_system('LaneChangeController')

Блок Path Following Controller сохраняет транспортное средство, перемещающееся в отмеченном маршруте магистрали при поддержании установленной пользователями скорости. Этот контроллер включает объединенное продольное и боковое управление автомобиля, оборудованного датчиком:

Исследуйте метрическую оценку

Метрическая подсистема Оценки оценивает поведение уровня системы системы LCM с помощью метрик, упомянутых ниже. Откройте Метрическую подсистему Оценки.

open_system('HighwayLaneChangeTestBench/Metrics Assessment')

Симулируйте и визуализируйте поведение системы

Настройте и запустите HighwayLaneChangeTestBench имитационная модель, 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. Сконфигурируйте HighwayLaneChangeTestBench модель, чтобы использовать scenario_LC_06_DoubleLaneChange сценарий.

helperSLHighwayLaneChangeSetup("scenario_LC_06_DoubleLaneChange")

Симулируйте модель в течение 5 секунд. Чтобы сократить командное окно выход, сначала выключите сообщения обновления MPC.

mpcverbosity('off');
sim("HighwayLaneChangeTestBench","StopTime","5");

Запустите симуляцию в течение 8 секунд. Траектория вычисляется, чтобы перейти вокруг более медленного ведущего транспортного средства.

sim("HighwayLaneChangeTestBench","StopTime","8");

Запустите симуляцию в течение 13 секунд. Транспортное средство продолжается прямо вперед в левом маршруте.

sim("HighwayLaneChangeTestBench","StopTime","13");

Исследуйте другие сценарии

В предыдущем разделе вы исследовали поведение системы для scenario_LC_06_DoubleLaneChange сценарий. Ниже список сценариев, которые совместимы с HighwayLaneChangeTestBench модель.

  scenario_LC_01_SlowMoving
  scenario_LC_02_SlowMovingWithPassingCar
  scenario_LC_03_DisabledCar
  scenario_LC_04_CutInWithBrake
  scenario_LC_05_SingleLaneChange
  scenario_LC_06_DoubleLaneChange [Default]
  scenario_LC_07_RightLaneChange
  scenario_LC_08_SlowmovingCar_Curved
  scenario_LC_09_CutInWithBreak_Curved
  scenario_LC_10_SingleLaneChange_Curved

Эти сценарии создаются с помощью Driving Scenario Designer и экспортируются в файл сценария. Исследуйте комментарии в каждом файле для получения дополнительной информации на дороге и транспортных средствах в каждом сценарии. Можно сконфигурировать HighwayLaneChangeTestBench и рабочая область, чтобы симулировать эти сценарии с помощью helperSLHighwayLaneChangeSetup функция. Например, можно конфигурировать моделирование для кривого дорожного сценария.

helperSLHighwayLaneChangeSetup("scenario_LC_10_SingleLaneChange_Curved")

Заключение

В этом примере показано, как симулировать магистральный маршрут, меняют маневр с помощью идеальных положений транспортного средства и обнаружений маршрута.

Включите сообщения обновления MPC снова.

mpcverbosity('on');