近年来，随着自动驾驶技术的快速发展，对车辆行为理解的准确性提出了更高的要求。其中，车辆换道行为作为道路交通中常见的复杂动态行为，成为了研究的热点。基于GCN-Transformer的车辆换道行为建模与轨迹预测方法，结合了图卷积网络（GCN）和Transformer模型的优势，提出了一种新颖的解决方案，旨在提高预测的准确性和实时性。 图卷积网络（GCN）在处理非欧几里得数据方面表现卓越，尤其适合处理图结构数据。在车辆换道行为建模中，GCN可以有效地捕捉车辆与周围车辆之间的空间关系和交互作用。通过图结构表示交通网络，GCN能够对车辆之间的相对位置、速度和加速度等动态特征进行编码，从而学习到车辆行为的局部特征表示。 Transformer模型最初被设计用于自然语言处理（NLP）领域，尤其是序列到序列的学习任务。Transformer的核心在于自注意力（Self-Attention）机制，该机制能够让模型在处理序列数据时，考虑到序列内各元素之间的长距离依赖关系，这对于序列预测问题来说至关重要。在车辆换道预测任务中，Transformer可以帮助模型捕捉时间序列上的特征，如车辆的历史轨迹、速度变化趋势等，从而生成更准确的未来轨迹预测。 结合GCN和Transformer，研究人员提出了多种方法来优化车辆换道行为的建模与轨迹预测。一种常见的方法是将GCN用于构建车辆之间相互作用的图结构，然后利用Transformer来处理时间序列数据。GCN负责编码车辆之间的空间关系，而Transformer则关注于时间序列的动态变化。此外，研究人员还可能引入注意力机制来进一步优化模型的性能，使得模型在预测时更加关注与换道行为相关的车辆和其他环境因素。 在实际应用中，基于GCN-Transformer的模型能够为车辆提供连续的轨迹预测，这对于提高自动驾驶系统的决策能力至关重要。通过提前预知周围车辆的潜在换道行为，自动驾驶车辆可以更好地规划自己的行驶路线和行为，从而提高道路安全性和交通流的效率。 此外，基于GCN-Transformer的模型在处理大规模交通场景时表现出色。大规模交通网络中包含成千上万辆车，这些车辆的轨迹和行为相互影响，形成复杂的动态系统。GCN能够有效地处理这种大规模网络中的信息，而Transformer则保证了对长时间序列的分析能力。因此，该方法对于理解和预测复杂交通场景中的车辆行为具有重要的应用价值。 基于GCN-Transformer的车辆换道行为建模与轨迹预测方法，通过结合空间关系建模能力和时间序列分析能力，为车辆换道预测提供了一种强大的技术手段。这种技术不仅能够提升自动驾驶系统的性能，还能在智能交通管理和城市规划等领域发挥重要作用。

基于NGSIM数据集（i-80和US101高速公路）的驾驶风格特征提取与高斯聚类分析方法。首先，通过对原始数据进行预处理，包括数据清洗、去除异常数据（如幽灵车辆）以及应用对称指数移动平均滤波算法（sEMA），确保数据的质量。接着，制定了详细的换道工况下的驾驶风格特征表，提取了三个关键特征：方向盘熵值、加速度方差和车道入侵指数，并进行了特征相关性分析。然后，利用高斯混合模型（GMM）进行聚类分析，得到了三种不同的驾驶风格类别：佛系组、战斗组和普通组。此外，还展示了代码的扩展性，可以通过简单的修改支持其他聚类算法，如SVM和K-means。实验结果显示，高斯聚类的效果优于其他方法，证明了所提方法的有效性和鲁棒性。 适合人群：交通工程研究人员、自动驾驶算法开发者、数据分析专家。 使用场景及目标：适用于需要从大规模交通数据集中提取驾驶风格特征并进行分类的研究项目。主要目标是识别不同驾驶风格的特点，为交通安全分析、智能交通系统优化提供依据。 其他说明：文中提供了具体的代码实现细节，便于读者复现实验结果。同时，强调了数据预处理和特征选择的重要性，指出这些步骤对于提高聚类效果的关键作用。

内容概要：本文详细介绍了如何利用CARSIM进行交通场景的搭建及其与MATLAB、Prescan的联合仿真。首先讲解了在Road Builder中精确绘制道路的方法，如设置车道线宽度、曲率半径和坡度参数等，确保仿真环境的真实性和准确性。接着探讨了CARSIM与MATLAB Simulink的集成方法，包括加载预设场景、设置初始参数以及解决可能出现的编码问题。随后讨论了Prescan与MATLAB之间的数据交互，特别是摄像头和动力学模型的协同工作。文中还提供了简单的路径规划和换道控制算法示例，强调了轨迹跟踪控制器的作用。最后，解释了CPAR文件的结构和修改要点，以及如何使用VS Visualizer生成场景拓扑图并进行调试。 适合人群：从事智能交通系统研究、自动驾驶技术研发的专业人士，尤其是需要掌握交通场景仿真工具和技术的研究人员和工程师。 使用场景及目标：适用于希望深入了解CARSIM、MATLAB和Prescan联合仿真的技术人员，旨在帮助他们构建逼真的交通场景，测试和优化自动驾驶算法，提高仿真效率和精度。 其他说明：文章不仅涵盖了理论知识，还包括了许多实用技巧和常见问题的解决方案，为用户提供全面的技术支持。

人工势场法换道避撞与MPC模型预测控制联合仿真研究：轨迹规划与跟踪误差分析,人工势场法道主动避撞加mpc模型预测控制，carsim和simulink联合仿真，有规划和控制轨迹对比图。 跟踪误差良好，可以作为学习人工势场方法在自动驾驶汽车轨迹规划上的应用资料。 ,核心关键词：人工势场法; 换道; 主动避撞; MPC模型预测控制; Carsim和Simulink联合仿真; 规划; 控制轨迹对比图; 跟踪误差。,"人工势场法与MPC模型预测控制联合仿真：自动驾驶汽车换道避撞策略研究" 在自动驾驶汽车技术的开发中，轨迹规划与控制是确保车辆安全、平稳运行的核心技术之一。人工势场法作为一种启发式方法，在轨迹规划上有着广泛的应用。通过模拟物理世界中的力场效应，人工势场法能够在复杂的驾驶环境中为自动驾驶车辆提供一条避开障碍物、实现平滑换道和避撞的路径。这种方法通过对势场的计算，指导车辆避开高势能区域，从而找到一条低势能的最优路径。 MPC（Model Predictive Control，模型预测控制）是一种先进的控制策略，它通过建立车辆的动态模型并预测未来一段时间内的车辆状态，从而实现对未来控制动作的优化。在自动驾驶领域，MPC能够结合车辆当前状态、未来期望状态以及约束条件（如速度、加速度限制等），实时地计算出最优的控制输入序列，以达到预定的行驶目标。 当人工势场法与MPC模型预测控制相结合时，不仅可以实现复杂的轨迹规划，还可以通过MPC的预测能力提升轨迹的跟踪性能。这种联合仿真研究，利用Carsim软件进行车辆动力学模型的建模和仿真，再通过Simulink进行控制策略的实现和验证，能够有效地分析轨迹规划与控制的性能，尤其是跟踪误差。 在本次研究中，通过Carsim和Simulink的联合仿真，可以清晰地展示出规划轨迹与控制轨迹之间的对比。这种对比有助于直观地评估控制策略的优劣，并为自动驾驶汽车的进一步开发提供指导。研究中提到的跟踪误差良好，说明了联合使用人工势场法和MPC模型预测控制能够有效地降低误差，提高轨迹跟踪的精确度。 本研究不仅在技术上取得了进展，同时也为学习和理解人工势场方法在自动驾驶汽车轨迹规划上的应用提供了宝贵的资料。通过对人工势场法的理解和掌握，工程师和研究人员可以更好地设计出符合实际需求的自动驾驶系统。而MPC模型预测控制的引入，则进一步提升了系统的智能化水平，使得自动驾驶汽车能够在更复杂的交通环境中安全、高效地行驶。 人工势场法与MPC模型预测控制的联合应用，为自动驾驶汽车的轨迹规划与控制提供了一种新的思路和技术路线。这种结合不仅优化了路径选择，还提高了控制精度，为自动驾驶汽车的商业化落地奠定了坚实的技术基础。

MOBIL换道模型的核心思想是，车辆换道后能够取得更大的加速度（换道动机）并且能够安全完成换道（换道条件），本资源中，应用IDM跟驰模型结合MOBIL换道模型，设计计算机数值仿真实验。模拟一条带有汇入匝道的单向双车道高速公路，路段长度为10km，汇入匝道位于7.5km处，匝道加速段长度300m。在仿真过程中，主线上游驶入流率恒定为1000veh\h\lane，匝道汇入流率恒定为500veh\h\lane，匝道强制换道采用一辆虚拟车停在匝道加速段尽头的方式来触发。最终三条车道的车辆位置信息分别用text1.xlsx、text2.xlsx、text3.xlsx存储，text4.xlsx用于记录换道位置。提取方式是百度网盘分享地址

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（1）Frenet坐标系下动力学建模 （2）自动驾驶车辆的换道轨迹规划 针对五次多项式换道法仅在初始时刻规划换道轨迹的问题，本文结合行驶环境边 界条件，建立五次多项式换道轨迹模型。将换道轨迹规划解耦成横、纵向轨迹规划。 综合考虑换道性能指标，建立横向轨迹优化模型。 （3）自动驾驶车辆的换道轨迹跟踪控制 针对轨迹跟踪控制算法计算量大，鲁棒性差等问题，本文对横、纵向轨迹跟踪进 行解耦控制，从而降低计算量。采用实验的方法，制作油门/刹车标定表，通过双PID 控制器进行纵向轨迹跟踪控制；采用Ackermann公式设计控制函数，将滑模切换函数 替换为状态向量的第四个状态量，从而证明系统运动点到达滑模面以后，不受外界扰 动影响，具有较好的鲁棒性；通过李雅普诺夫函数证明了系统可以在有限时间内到达滑模面。 （4）高速行驶环境下两种换道场景的仿真验证 通过Matlab/Simulink分别与Prescan、Carsim联合仿真，对自动驾驶车辆的换道 轨迹规划与跟踪控制进行仿真验证。仿真结果表明，加入模型预测控制算法的五次多 项式轨迹规划方法可以有效的动态规划换道轨迹。

依据车辆编号将US101中的数据进行整合，筛选发生换道行为的车辆及其周围（主要是目标/旁边车道的前后方车辆）信息，每一个车辆整理为一个excel，每一个excel包括多个sheet，每一个sheet都是一个时刻的本车和周围车辆的全部信息，信息全面，价格低廉，适合与做无人驾驶相关的决策规划，轨迹分析预测等同学！

基于模型预测控制(mpc)的车辆换道，车辆轨迹跟踪，换道轨迹为五次多项式，matlab与carsim联防控制

笔记： 2019-12-30 更新：添加 R2019b 版本。 修复版本可比性问题。 没有添加新功能。 1. 第一次运行可能需要几分钟才能启动。 这是正常的，因为 MATLAB/Simulink 正在执行 C 代码生成以加快执行速度。 一旦代码生成完成，Simulink 模型或库就会打开，下次不会花费太多时间。 2. VANET_Toolbox r2018a 将在未来版本中移除。 车载网络模拟器 VANET 工具箱是一个 Simulink 库。 该库包含主要的车载网络层、APP 层、MAC 层和 PHY 层。 APP 层负责消息生成和车辆移动模型。 目前，APP 层生成的消息包括基本安全消息（BSM）和变道消息。 移动模型包括跟车模型（CFM）和变道模型（LCM），用户可以模拟刹车和变道行为。 MAC 层根据 IEEE 802.11p 实现了增强型分布式信道接入 (EDCA)。