公路交通事故的发生主要与驾驶员有关,其中因驾驶员注意力不集中引起的车道偏离事故占有很大比例。因此,研究车道偏离预警算法和车道保持控制算法具有重要的实际应用价值。车道偏离预警系统通过车载传感器识别道路标识线,实时监测车辆在道路中的当前位置,当车辆偏离车道中心线并超过报警阈值时,向驾驶员发出灯光、声音、震动等报警信号。针对单一报警阈值的车道偏离预警系统误警率较高的问题,本文提出了基于模糊推理的LDWS算法。根据不同类型的驾驶员个人驾驶习惯、跨道时间(TLC)和前轮到车道边界线的横向距离,得到不同的报警阈值,提高了车道偏离预警算法的适应性。此外,由于单一的车道保持控制算法对车速的适应性不足,本文提出了基于速度切换的车道保持控制律,确保在不同车速范围内实现最优的控制效果。在低速范围内选用改进驾驶员模型的车道保持控制器,在高速范围内选用人工势场的车道保持控制器,仿真结果表明,所提算法路径跟踪精度较单一的控制方法更高。最后,利用CarSim和MATLAB/Simulink软件搭建联合仿真模型,直线路径下的仿真结果表明,当车辆偏离车道中心线行驶,LDWS可以根据预定的危险等级阈值进行报警,若驾驶员未动作且危险等级超过二级,即报警信号为图像和缓和的声音,则车道保持系统接管转向盘。仿真全过程的偏离预警和车道保持切换正确,路径跟踪精度较高。曲线路径下的仿真结果表明,该系统对道路曲率具有良好的适应性,初步实现了系统的设计功能。