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1. 研究目的与意义（文献综述）
汽车智能化是汽车未来发展的趋势之一，汽车驾驶方式将会从辅助驾驶慢慢转变成无人驾驶。车道保持系统（lane keeping system）是汽车辅助驾驶系统之一，也是未来无人驾驶不可缺少的重要智能系统。根据相关数据显示，欧美地区发生的交通事故中，约80%与驾驶员有关，20%是由车辆偏离预定车道引起的。调查显示，若配置了车道偏离预警系统或车道保持辅助系统，能减少至少12%的道路交通事故。lks作为辅助驾驶的技术之一，可用于预防和修正驾驶员因疲劳、疏忽等注意力不集中时。所以，发展车道保持技术势在必行。
车道保持系统是车辆横向控制系统的之一，其主要作用是：通过感知设备，获取车辆与车道线的位置信息，通过控制系统，调整执行机构，使得车辆保持在车道线之间，并且尽量保持在车道中心线附近。lks一般由图像采集装置、ecu、主动控制执行机构组成。图像采集装置获取车道线信息并传递给ecu，ecu综合速度等车辆状态信息，车辆和车道线相对位置等信息，判断车辆是否有偏离车道的危险。如果有偏离车道的可能，ecu会向执行机构发送指令，使汽车保持在车道之中。
lks的常用执行机构有：电动助力转向、直接横摆力矩控制、车身电子稳定系统和线控转向系统。车道保持系统的核心是其控制算法，lks的常用控制算法有pid控制、自适应预瞄控制、滑模控制、模糊控制、神经网络控制等。随着不断的研究，为了得到更好的控制效果，往往将多种算法结合在一起，得到新的控制算法。
2. 研究的基本内容与方案
综上，本文研究的主要目的是基于直道与弯道两种工况，建立一套完整的车道保持系统，实现无人驾驶小车apollo d-kit的车道保持功能。该车道保持系统满足的要求有：控制器的输出限制在一定范围内；汽车状态收敛到参考值；在有限的时间，使得车辆与车道中心线的横向误差趋近为零。
搭建驾驶员预瞄模型，判断车辆的横向偏移量和估算道路的曲率，为系统通过状态信息。
设计车道保持控制器。当车辆在直道行驶时，使得车辆保持在安全的边界线范围内稳定行驶；当车辆有转向需求时，结合线控转向系统，完成车道保持任务。
3. 研究计划与安排
| 1-2（7学期第18-19周） | 确定毕业设计选题、完善毕业设计任务书（相关参数）、校内外资料收集 |
| 3（8学期第1周） | 方案构思、文献检索、完成开题报告 |
| 4-5（8学期第2-3周） | 外文翻译、资料再收集 |
| 6-8（8学期第4-6周） | 设计计算、草图绘制 |
| 9-11（8学期第7-9周） | 图样绘制、编写设计计算说明书 |
| 12-14（8学期第10-12周） | 图样及设计计算说明书整理、资料袋整理，答辩资格审查 |
| 15（8学期第13周） | 学生提出答辩申请，并作答辩准备；教师审阅图纸、说明书 |
| 16-17（8学期第14-15周） | 参加答辩 |
4. 参考文献（12篇以上）
[1].佘烁, 汽车车道保持系统控制算法研究, 2018, 吉林大学. 第 78页.
[2].方川, 基于深度强化学习的无人驾驶车道保持决策的研究, 2019, 南京大学. 第 90页.
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