随着智能化产业的发展,自动驾驶车辆成为目前各大高校和研究机构的研究热点,在自动驾驶车辆关键技术中,跟驰行为的实现是其重点和基础。对自动驾驶车辆跟驰行为的研究,归根到底是对其纵向速度规划控制系统的研究,本文以自动驾驶车辆在城市道路工况下的行驶行为为研究目标,以改善规划控制方法对动态环境、车体动力学系统及感知系统的适应性、提高乘坐舒适性为研究重点,设计了基于行驶模式分析的纵向速度规划控制系统,并结合具体自动驾驶实验平台达到了实际应用的效果,证明了该系统在满足跟驰行为要求的同时能有效提高乘坐舒适性。本文首先提出了系统总体设计指标,包括功能指标和性能指标,并基于此设计了分层式纵向控制器总体结构,即纵向速度规划控制系统。详细分析了纵向速度规划的原理,建立了其数学模型,以此为理论基础设计了纵向速度规划方法,并对其进行了详细说明,同时基于速度规划曲线提出了具有时间上的向后预测性及控制上的模糊性的自动驾驶车辆行驶模式概念。考虑课题较大的速度变化范围要求和自动驾驶车辆及其感知设备、执行机构等其他系统的具体性能,设计了以行驶模式为主要控制对象的分段式速度控制器,并采用了初值调节加偏差补偿调节的方法。基于CarSim/Simulink搭建了联合仿真平台,对本课题设计的纵向速度规划控制系统进行了仿真实验,并对实验结果进行了分析,验证了该系统的可行性。同时基于某轿车改装的自动驾驶车辆平台对该系统进行了大量的实车实验,实验选取了各种不同的实验地点和不同的实验场景,实车实验结果表明,本课题设计的纵向速度规划控制系统满足设计要求和指标,有效提高了车辆的乘坐舒适性。