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商用半挂车运送货物体积大、吨位高极其适合长途运输,已成为公路运输的主要载体,长途高速公路运输过程中驾驶员极易产生驾驶疲劳是产生交通安全隐患的重要原因,因此商用车主动安全系统的开发及其重要。高级辅助驾驶系统能够根据外界环境变化进行综合决策和分析为驾驶员提供行车指导,某些系统能够在没有驾驶员参与的条件下实现基本的主动控制命令,对提高车辆主动安全性具有十分重要的作用。本文基于电液耦合转向系统和电控气压制动系统开发了适应于商用半挂车的车道偏离预警和车道保持主动控制策略并搭建了商用半挂车转向-制动试验平台对控制算法进行试验验证,本文具体研究内容如下:(1)对驾驶员意图判断进行了探讨分析,根据驾驶员对整车输入接口(转向盘、制动踏板、加速踏板)结合法律法规,提出一种基于驾驶员操作状态辨识的驾驶员意图判断模型,并基于商用半挂车驾驶模拟器采集了18组驾驶员驾驶行为参数对转向盘力矩阈值、制动/加速踏板开度阈值进行了的标定。分析了商用半挂车在高速行驶过程中直线和曲线两种工况下的车道偏离形式以及各个预警算法的优缺点,以车辆偏离速度大小为纽带搭建了基于FOD和TLC融合预警算法实现了更为准确和优质的预警算法开发。随后通过直线仿真分析,从驾驶员驾驶心理因素和生理因素两个方面探究不同驾驶员驾驶风格对预警算法的影响。(2)为了能够实现预警后车辆的主动控制,本文基于商用半挂车简化的三轴3-dof车辆模型结合预瞄跟随理论创新性的建立了适应于商用半挂车的驾驶员模型,为了实现更为精确控制车辆位置控制,在此基础之上根据牵引车质心与道路中心的侧向位移偏差为输入在原有驾驶员模型的基础之上完成了基于侧向位移偏差模糊PID补偿控制的驾驶员模型优化并在所搭建的电液耦合转向系统上完成模型验证工作。为了获取较为理想的车辆行驶轨迹,建立了更为精确的六轴3-dof半挂车模型,通过分析计算牵引车-半挂车质心与道路中心位置关系得到理想铰接角大小和理想的半挂车横摆角速度,并将其与TruckSim整车模型中实际的横摆角速度的差值作为输入的控制量建立了单神经元自适应PID控制算法,计算得到分配给牵引车和半挂车的横摆力矩值,通过力矩分配法则在所建立的EBS制动系统逆模型完成上层横摆力矩值到各个制动车轮制动气室压力的转换,从而实现商用半挂车车道保持控制算发的闭环控制。(3)本文在课题组原有商用车电液耦合转向试验台和商用车电控气压制动试验台的基础之上组合搭建了商用半挂车转向-制动硬件在环仿真平台。驾驶模拟器将电偶耦合转向系统和电控气压制动系统嵌入到TruckSim动力模型中代替原有的数学仿真模型,借助MATLAB/Simulink搭建实现偏离预警算法和车道保持控制算法,利用LabView-RT和TruckSim-RT结合PXI-1042Q机箱实现商用半挂车车辆模型的硬件在环,利用dSpace和Micro AutoBox软件完成控制策略的编译和下载,通过控制车辆的转向盘转角和各个制动气室的制动压力,完成了商用半挂车车道偏离预警算法和车道保持主动控制算法的直线工况和曲线工况的硬件在环验证工作。