汽车保有量的增加造成道路交通环境日益复杂,汽车驾驶员所承担的驾驶负担日渐沉重,高级辅助驾驶以及智能驾驶可以减少驾驶员的驾驶任务。换道是汽车驾驶中常见但又比较危险的行驶工况,为减少换道过程中驾驶员的决策和操作失误,提升换道安全性能,本文针对主动换道系统的规划与控制策略进行研究。论文首先阐述了汽车主动换道系统的国内外研究现状,并概述了本文的主要研究内容。根据研究需要搭建被控车辆动力学模型和车路位置关系模型,分析了被控车辆与周围交通参与车辆之间的纵向安全距离,为后续的研究奠定了基础。针对等速换道过程中传统换道轨迹规划方法对前方车辆状态变化考虑不足的问题,提出换道动态轨迹规划策略。首先,综合考虑到换道效率和舒适性,基于五次多项式规划出换道参考轨迹;为保证换道过程中的安全性,动态轨迹规划方法基于滚动窗口优化思想,并结合换道稳定性约束、道路边界约束以及受前车影响的位置约束,将动态轨迹规划问题变为滚动优化问题,使重规划换道轨迹适应前车状态的变化。基于滑模控制算法跟踪动态规划的换道轨迹。通过Car Sim/Simulink联合仿真验证了:所提出的换道动态轨迹规划与跟踪控制策略能够在前车状态发生改变的情况下,保证换道过程中的安全性并维持换道舒适性和效率。针对复杂交通场景下,仅仅依靠转向无法实现安全换道的不足,对汽车的纵横向运动进行决策规划。首先,进行换道意图分析,并结合保证行车安全的纵向加速度极限范围进行换道条件判断,获取期望纵向加速度和横向参考量;针对汽车横向运动时的稳定性分析,建立汽车的横摆角速度约束,基于MPC算法,获得能够保证约束的方向盘转角;最后进行联合仿真验证了所提出的换道决策规划策略的有效性。最后,在理论研究的基础上,对上述两种不同的方法,基于横纵向辅助驾驶试验平台分别进行硬件在环试验,试验结果表明了两种方法的有效性和可行性。