驾驶员模型是汽车动力学仿真和控制算法开发中的重要环节。随着汽车数量的迅速增长和交通事故的频繁发生,驾驶员模型成为当今汽车领域的重要课题之一。以往的单点预瞄模型由于其原理易于理解,便于实现且跟随精度高,被广泛应用,而多点预瞄模型由于采用多个点预瞄,逼近了驾驶员对一段路的预瞄跟随行为,为建立科学的驾驶员模型提供了有效的方法。本文结合单点预瞄跟随精度高和多点预瞄更合理的预瞄跟随行为,进一步提出了路程预瞄的中点跟随模型,使所建立的模型既能充分反映驾驶员的预瞄行为,又具有高的跟随精度。由于真实的驾驶员往往会兼顾路径跟随的精度和行驶稳定性。因此,本文在路程预瞄的基础上建立了稳定性控制环节,力求使所建立的模型兼顾跟随精度和行驶稳定性,逼近真实的驾驶员。鉴于以上分析,本文的主要研究工作分为以下2部分。驾驶员模型方面:(1)基于对驾驶员预瞄作用的充分研究,提出了一种不同于单点预瞄和多点预瞄的全新路程预瞄驾驶员模型。该驾驶员模型通过对一段路程进行预瞄跟踪,采用Simpson积分算法确立了路程预瞄累计误差的计算方法,从而建立了用于判断目标路径相对于预瞄方向的位置关系的路程预瞄曲率阈值理论。(2)依据路程预瞄曲率阈值理论和车速,建立了预瞄距离可变的自适应跟随模型。(3)结合路程预瞄的机理,提出了采用路程预瞄中点跟随的可行性,通过路程预瞄中点的侧向误差、侧向误差的变化率和车速,建立了路程预瞄中点跟随模型,使所建立的驾驶模型既简化又有较高的路径跟踪精度。(4)针对驾驶员路径跟踪的过程中,车辆和驾驶员模型都易处于非线性,提出了将适用于非线性系统的模糊逻辑控制算法应用于转向决策中。由于模糊逻辑控制算法具有人的推理能力且不需要精确的数学模型,能很好的适用于非线性系统的优点,因此使所建立的驾驶员模型既具有真实驾驶员的推理决策能力,又能适应于驾驶员和车辆的非线性系统。稳定性方面:(1)基于路程预瞄的优势,建立了路程预瞄曲率、道路附着系数、车速的曲率稳定性判定依据.(2)用2自由度车辆模型作为参考模型计算出期望的质心侧偏角,以及采用模型预测控制的预测功能来预估车辆未来时刻的质心侧偏角,将两者的差值作为弯道处质心侧偏角稳定性判定依据。(3)通过模糊逻辑智能算法、曲率稳定性判定依据、质心侧偏角稳定性判定依据建立了速度控制和方向盘修正模型。通过速度和转向的综合控制来确保驾驶员在路径跟踪过程中的稳定性。