智能车辆利用环境感知、行为决策、智能控制等技术自主完成常见驾驶操作,减少由于驾驶员疲劳驾驶、判断失误等引起的交通事故。车道变换以及车道保持是车辆行驶过程中最普遍的两项操作,车道变化也是最易引发交通事故及道路拥堵的操作之一,因此对于智能车换道技术的研究具有一定的迫切性和现实意义。本文以智能车辆为对象主要针对并道(道路合流)场景展开研究,旨在设计一种基于模型预测控制的并道控制算法。本文的研究内容主要包括三个方面:首先,设计并道策略及并道轨迹。本文根据最小行车安全距离公式计算最迟换道位置,并在此位置前根据最小安全距离换道模型选择并道时机;在假设车辆纵向行驶速度不变的前提下,综合考虑车辆的安全性、稳定性、舒适性等性能指标,利用五次多项式轨迹规划方法设计并道轨迹。其次,建立基于模型预测控制的轨迹跟踪控制器。结合二自由度车辆动力学模型和魔术轮胎公式建立系统模型,并对其进行线性化处理,作为模型预测控制的基础;利用前轮转角增量构造目标函数,并加入松弛因子防止求解过程中无可行解的情况;为避免在紧急工况下出现车辆失稳现象,在前轮转角及其增量约束的基础上添加车辆动力学约束。结合建立的预测模型、目标函数、约束条件进行有限时域内最优求解,实现轨迹跟踪控制过程中的滚动优化。最后,仿真验证并道控制算法。为验证算法的有效性,本文基于Prescan/Simulink搭建仿真环境,选取不同工况验证并道控制算法的可靠性和有效性。