摘  要：为缩短汽车对障碍物的识别时间，实现汽车避障的即时控制，提出了一种基于大数据和即时建模的汽车避障控制新方法。应用即时建模技术，将一个包含大量不同情况下驾驶数据的数据库视为系统的数学模型，提取数据计算控制输入中的增益和控制时间，达到避让障碍物的目的。数值分析表明，该方法省去了复杂的数学模型，只需简单的算术运算和排序，即可实现实时控制，具有计算时间短的优点。
　　关键词：系统工程;大数据;即时建模;汽车;避障控制;自动控制
　　1 问题描述
　　在本节中，将介绍汽车避障控制问题的问题表述。本研究将二维平面上的下一个非完整汽车模型视为汽车的数学模型^[1]：
　　                 （1）
　　其中是汽车的中心点，是汽車的航向角。另外，，是控制输入，如图1所示，其中 是航向角方向的速度，是角速度。
　　接下来，我们对障碍物的设置进行描述。假设障碍物的形状是圆形的，并且障碍物的半径，障碍物的中心位于轴的坐标点为，且。如图1所示。
　　假设控制输入，以下列形式表示：
　　          （2）
　　其中是汽车的恒定速度，是增益，是避让时间。必须注意的是，如果将式（2）的控制输入应用到式（1）的汽车数学模型。也就是说，汽车以避开障碍物的方式行驶，然后返回轴。 　　在本研究中，我们考虑了以下汽车避障控制问题。即：对于一组给定数据，汽车速度和圆形障碍物，，在式（2）中找到控制输入的增益和避让时间，这可以避免汽车与障碍物的碰撞。如果增益和避讓时间的值不适合，则汽车与障碍物碰撞。为此，我们将研究一种基于即时建模的新方法，作为上述避障问题的解决方案。
　　2 建模概述
　　在本节中，将开发一种基于即时建模的汽车避障控制的新方法。首先，对即时模型进行简要的概述，具体即时建模算法的实现步骤：（1）构造一个包含系统输入输出数据的数据库。（2）为了计算查询数据的输出，提取查询数据的一些邻域数据。（3）从获得的邻域数据导出查询数据的局部线性模型。（4）使用局部线性模型，计算查询数据的输出。
　　即时建模的优点：我们不推导控制系统的数学模型，它不仅适用于线性系统，而且适用于非线性系统;并且可以减少查询数据输出的计算量^[2]。
　　3 数值模拟
　　通过数值模拟及仿真，证实所提方法的有效性。首先，构建了用于即时建模的汽车避障的数据库。为了构建数据库，将输入数据的范围设置为表1。
　　我们将汽车的参数设定为，。对于数据库的构造，增益的范围设置为，，，控制时间的范围也设置为，，。
　　应用本文构建的数据库及提出的算法，按照表1的仿真参数设置，进行了6次数值模拟及仿真实验，结果如图2所示。从图上汽车在xy平面上的轨迹可以看出，汽车可以在各种情况下避开障碍物。同时也证明了所提出的控制方法计算时间短。
　　
　　参考文献
　　[1]  张永棠. 高速公路场景下车载网路侧单元部署研究[J]. 应用科技，2018，45（6）：59–62.
　　[2]  盘朝奉，丁亚强，江浩斌.基于车辆前方目标运动模型的主动避撞系统的研究[J].重庆理工大学学报，2018，32（7）：31-37.