1. 研究目的与意义（文献综述）

1.课题目的及意义

随着汽车行业和计算机等行业的迅猛发展，汽车智能化成为不可阻挡的发展趋势，自动驾驶技术也越来越受到企业和用户的重视。一方面，自动驾驶技术仍在起步阶段，许多问题亟待解决；但同时自动驾驶技术发展是迅速的，其市场也是巨大的，国内外均在全力进行研发。随着社会和科技的发展，其必将逐渐取代现有汽车。

自动驾驶车辆能够感知环境^[1][2]，进行自主决策，规划行驶路径^[3]，并控制车辆跟踪期望的路径，到达预期目的地，完成设定的任务。轨迹跟踪的目的是让自动驾驶汽车跟踪设定或由算法规划得到的轨迹。其主要任务是根据车辆的运动学和动力学约束输出相应的控制参数^[4]。

2. 研究的基本内容与方案

本研究分为三个部分，即：理论建模，数值仿真和虚拟场景仿真。

根据自动驾驶车辆的具体行驶工况，通过选取合适的控制变量，建立能够准确描述自动驾驶车辆运动关系约束的运动学模型和描述动力学约束的动力学模型^[15]。并利用simulink/carsim进行联合仿真^{[16][17][18][19]}，验证模型准确性。

自动驾驶车辆在运动过程中受到运动学约束和执行机构的约束，在高速运动情况下还需要考虑相应的动力学约束，参数众多。由于pid控制算法^[20]、滑膜控制算法^[21][22][23]、神经网络控制算法等对参数和环境的依赖程度较高，当环境发生较大变化时不能很好的适应新状态下的轨迹跟踪，而模型预测控制算法在控制过程中能够增加多种约束，故选用模型预测控制算法设计轨迹跟踪器。

3. 研究计划与安排

1）7学期第20周 确定毕业选题、毕业设计任务书（相关参数）、校内资料收集，完成毕业设计任务书；

2）8学期第1周 方案构思、文献检索、完成开题报告；

3）8学期第2-3周 外文翻译，资料再收集；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]龚建伟,叶春兰,姜岩,熊光明.多层感知器自监督在线学习非结构化道路识别[j].北京理工大学学报,2014,34(1):49-54

[2]hu y, li x, gong j. multi-feature extraction fordrivable road region detection with a two-dimensional laser rangefinder[j].advanced materials research,2011(304):381-386

[3]张浩杰.不确定环境下基于启发式搜索的无人驾驶车辆路径规划研究[d].北京:北京理工大学,2013