智能网联车辆生态协同驾驶：未来出行解决方案

　　本书总结了吉林大学未来出行生态汽车吉林省重点实验室长期研究智能网联驾驶汽车技术的经验和成果，并借鉴了国内外相关的科研成果，对生态协同驾驶技术涉及的重点内容进行了全面的介绍。本书基于车路协同体系研究了非理想通信环境下编队控制策略、车辆编队节能控制策略和生态速度引导策略，并介绍了车联网技术实现、人机认知交互和未来智慧出行系统。本书适合从事车路协同技术应用和智能交通研究的人员，可作为高等院校车辆工程、智能交通等专业的参考教材，同时也可为广大从事汽车、交通行业的工程技术人员提供参考。

　　马芳武，国家特聘专家，英国帝国理工大学博士，吉林大学汽车工程学院教授，世界汽车工程师学会联合会（FISITA）会士、国际汽车工程师学会（SAE International）会士、中国汽车工程学会会士、Automotive Innovation国际期刊执行主编。长期从事智能网联驾驶、生态出行等前沿汽车技术开发以及未来汽车发展战略规划工作。主持参与多项*、省部级、企业重大项目，在提高汽车设计和性能的关键技术方面取得重大成就，已出版专著和译著12部，发表高水平学术论文100余篇，并持有200余项汽车发明专利，具有丰富的国际化研发经验。

第1章汽车智能生态出行概述/1
1.1智能生态出行的内涵及意义/1
1.2自动驾驶汽车技术/3
1.2.1自动驾驶关键技术系统架构/3
1.2.2自动驾驶分级标准/7
1.3车路协同与智能交通系统/8
1.3.1车路协同技术/8
1.3.2智能交通系统/12
本章参考文献/14
第2章多车协同编队控制概述/16
2.1多车协同编队发展现状/16
2.2自适应巡航控制/20
2.3节能导向的协同驾驶研究/24
本章参考文献/27
第3章复杂通信拓扑结构下的编队稳定性控制/35
3.1多车协同编队控制系统/35
3.1.1通信拓扑结构优化设计/35
3.1.2跟车策略设计/36
3.1.3协同自适应巡航控制器设计/36
3.2多车协同编队模型建立/37
3.2.1车辆编队纵向动力学模型/37
3.2.2基于图论的复杂通信拓扑结构/38
3.2.3车辆编队动力学模型/40
3.3协同自适应巡航控制器设计/41
3.3.1通信拓扑结构与控制器解耦设计/41
3.3.2通信拓扑结构优化/43
3.4多车协同编队仿真分析/46
本章参考文献/50
智能网联车辆生态协同驾驶——未来出行解决方案目录第4章面向实际通信状态的多车协同编队鲁棒控制/53
4.1非理想通信环境下的多车协同编队控制/53
4.1.1车辆编队纵向动力学模型建立/53
4.1.2控制器参数优化设计/56
4.1.3仿真验证/60
4.2基于Smith预估的多车协同编队控制/67
4.2.1Smith预估控制器设计/67
4.2.2不同模式控制下的控制器设计及性能对比/70
4.2.3高速路燃油经济性测试工况下的多车协同编队仿真/72
本章参考文献/75
第5章基于事件触发的多车协同编队鲁棒控制/76
5.1考虑参数不确定性的事件触发控制器设计/76
5.1.1基于事件触发的多车协同编队建模/76
5.1.2控制器参数匹配设计/79
5.1.3仿真验证/85
5.2非理想通信状态下的事件触发控制策略设计/89
5.2.1存在通信丢包时的系统模型建立/89
5.2.2自适应触发机制设计及仿真验证/92
5.2.3基于自适应跟车时距的协同自适应巡航控制器设计/94
本章参考文献/96
第6章智能网联车队列节能控制方法/97
6.1动力系统构成及能耗模型构建/97
6.1.1传统燃油车能耗模型构建/100
6.1.2纯电动汽车能耗模型构建/101
6.1.3混合动力汽车能耗模型构建/102
6.2车辆编队节能控制主要算法/102
6.2.1庞特里亚金极值原理/103
6.2.2模型预测控制/104
6.2.3动态规划/106
6.2.4伪谱法/108
6.2.5强化学习/110
6.3跟车行驶过程队列能耗优化/114
6.3.1基于纵向动力学的车辆编队建模/116
6.3.2基于模型预测控制的队列节能策略/116
6.3.3智能网联车辆编队节能效果分析/118
6.3.4ECACC与传统ACC的效果对比/123
本章参考文献/127
第7章车路协同环境下的生态驾驶技术研究/130
7.1智能网联汽车生态驾驶概述/130
7.2考虑横向约束的队列速度轨迹规划/134
7.2.1车辆横向动力学建模与约束设计/134
7.2.2基于动态规划算法的生态驾驶策略/139
7.2.3车辆编队跟车与节能效果分析/144
7.3连续信号灯交叉口场景下车辆编队生态协同
驾驶研究/152
7.3.1信号灯交叉口生态驾驶控制问题设计框架/153
7.3.2基于控制逻辑切换的改进动态规划算法设计/153
7.3.3城市工况下队列生态协同驾驶效果分析/159
本章参考文献/163
第8章车联网技术与软硬件实现/165
8.1车联网技术发展与应用/165
8.1.1车联网发展历程/165
8.1.2车联网技术分类及特点/168
8.1.3V2X的实际应用与作用/172
8.2车联网的软件应用/175
8.2.1智能交通模拟软件综述/176
8.2.2智能车辆模拟软件综述/179
8.3车联网硬件实现/183
8.3.1V2X通信设备/183
8.3.2V2X通信芯片与通信基站/185
8.4智能网联汽车示范区/187
8.4.1智能网联汽车示范区建设现状/188
8.4.2智能网联汽车示范区组成与测试项目/192
本章参考文献/195
第9章智能网联汽车认知交互研究/197
9.1智能网联下驾驶人意图识别与行为感知/197
9.2智能网联人机协作驾驶/207
9.3智能网联下驾驶行为认知交互/223
本章参考文献/229
第10章智能网联车辆应用及未来智慧出行系统/232
10.1网联商用车队列生态协同驾驶/232
10.1.1商用车编队行驶特点及优势/232
10.1.2商用车编队行驶整体系统架构/234
10.2智能网联乘用车在智慧城市中的协同驾驶出行/237
10.2.1信号灯交叉口车辆生态驾驶控制/237
10.2.2交叉口信号灯配时/239
10.2.3无信号灯交叉口车辆协同控制/242
10.3未来智慧出行系统/244
10.3.1多功能智能座舱/244
10.3.2飞行组网式智能交通系统/246
10.3.3轨道式智能交通系统/248
10.3.4可变结构智能公共交通系统/252
本章参考文献/253