高速公路无人驾驶技术研究与实践开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着人工智能、物联网、高精度地图等技术的快速发展，无人驾驶技术近年来取得了重大突破，正在逐渐从实验室走向现实应用，而高速公路由于其封闭性、结构化程度高的特点，成为了无人驾驶技术落地的理想场景。

本选题以高速公路无人驾驶技术为研究对象，旨在深入探讨高速公路无人驾驶技术的关键技术、系统架构及应用方法，并进行仿真平台搭建和实车测试，以推动无人驾驶技术在高速公路场景的应用和发展。

1. 研究目的

2. 本选题国内外研究状况综述

近年来，国内外学者和企业在高速公路无人驾驶技术方面开展了大量的研究和实践工作，并取得了一系列重要成果。

1. 国内研究现状

我国在高速公路无人驾驶技术领域起步较晚，但发展迅速。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将重点关注以下内容:
1.高速公路无人驾驶环境感知技术研究:分析高速公路环境特点及对环境感知技术的要求研究基于多传感器融合的环境感知方法，包括摄像头、激光雷达、毫米波雷达等探讨复杂天气、光照条件下的环境感知技术
2.高速公路无人驾驶定位与地图构建技术研究:研究基于高精度地图的定位技术，包括地图匹配、特征点识别等探讨高速公路环境下地图构建方法，包括slam技术等研究高精度定位与地图构建的融合方法
3.高速公路无人驾驶路径规划与决策技术研究:研究基于行为预测的路径规划算法，包括预测周围车辆行驶轨迹探讨高速公路变道超车、汇入汇出等场景下的决策方法研究紧急情况下的避障策略
4.高速公路无人驾驶车辆控制技术研究:研究基于模型预测控制的车辆横纵向控制方法探讨高速公路环境下车辆稳定性控制策略研究车辆与驾驶员的交互控制方法
5.高速公路无人驾驶系统架构设计与实现:设计高速公路无人驾驶系统硬件平台，包括传感器、计算平台、执行机构等开发高速公路无人驾驶系统软件平台，包括操作系统、中间件、应用程序等进行系统集成与测试，验证系统功能和性能
6.高速公路无人驾驶仿真平台搭建与测试:搭建高速公路虚拟仿真环境，模拟真实交通场景建立车辆动力学模型、传感器模型、交通流模型等进行仿真测试，评估系统性能和安全性
7.高速公路无人驾驶实车测试与分析:制定测试方案，选择测试场地和设备进行实车测试，收集测试数据分析测试结果，对系统进行优化和改进

2. 写作提纲

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论研究与实践应用相结合的方法，首先进行文献调研，了解国内外高速公路无人驾驶技术的研究现状和发展趋势，在此基础上，分析高速公路无人驾驶技术的关键技术难点和解决方案。

然后，设计高速公路无人驾驶系统架构，并进行仿真平台搭建和测试，模拟真实交通场景，评估系统性能和安全性。

最后，开展高速公路无人驾驶实车测试，收集真实道路数据，分析系统性能，并对系统进行优化和改进。

5. 研究的创新点

本研究致力于在以下几个方面取得创新成果：1.高速公路复杂环境感知方法:针对高速公路环境下多变的天气、光照等因素对环境感知的影响，研究基于多传感器融合的环境感知方法，提高系统在复杂环境下的感知精度和鲁棒性。

2.基于行为预测的路径规划算法:针对高速公路场景下车辆行驶速度快、交通密度大等特点，研究基于行为预测的路径规划算法，预测周围车辆行驶轨迹，并据此规划安全合理的行驶路径，提高高速公路无人驾驶系统的安全性和通行效率。

3.高速公路无人驾驶仿真平台搭建:搭建逼真度高的高速公路无人驾驶仿真平台，模拟真实的高速公路交通场景，包括车辆、道路、交通流等，为高速公路无人驾驶算法和系统提供测试和评估平台。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1.李克强. 关于推动城乡建设绿色发展的意见[j]. 建筑经济, 2017, 38(11): 1-6.

2.王云鹏, 龚建伟, 杨明, 等. 自动驾驶车辆路径规划综述[j]. 控制理论与应用, 2018, 35(9): 1237-1252.

3.陈龙, 王建强, 李力, 等. 无人驾驶技术现状及发展趋势[j]. 汽车工程, 2019, 41(1): 1-10.