汽車自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)（ACC系統(tǒng)）的研究現(xiàn)狀文獻(xiàn)綜述對汽車自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的研究可追溯到上世紀(jì)60年代，但是當(dāng)時的這種深入的技術(shù)發(fā)展受制于傳感器、控制器以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)功能等，在之后的二十多年里，對ACC系統(tǒng)的的研究還是僅僅停留在理論上的層面，并未真正實際地將其運用推廣到汽車上。直到上世紀(jì)80年代到90年代初，ACC系統(tǒng)的控制技術(shù)隨著相關(guān)研究的發(fā)展的不斷進(jìn)步，于此同此，汽車消費者對購買汽車的安全性和舒適性的要求也日漸提高。ACC系統(tǒng)不再只出現(xiàn)于豪華品牌車輛上，而是慢慢出現(xiàn)在中級轎車甚至一般家用級別的轎車上，它所帶來的駕駛舒適性使得越來越多的消費者買單。于是基于對ACC市場的分析，各大汽車制造廠在科學(xué)技術(shù)大力發(fā)展的情況下，也開始研發(fā)屬于自己的ACC系統(tǒng)控制技術(shù)。人們對汽車智能駕駛的研究更加深入，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)也開始真正進(jìn)入各汽車行業(yè)，甚至許多國家也開始對ACC巡航控制進(jìn)行技術(shù)研發(fā)。自上世紀(jì)90年代至今，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程大體可分為三個主要時期:第一個發(fā)展階段是20世紀(jì)90年代早期，針對于高速公路設(shè)計的ACC系統(tǒng)，主其要研究目標(biāo)是實現(xiàn)定速巡航和安全車距功能。第二個發(fā)展階段是20世紀(jì)90年代末期，主要針對于城市道路工況設(shè)計了的ACC系統(tǒng)，其具備了新的走停巡航功能，目標(biāo)是保證車輛在一定車速下實現(xiàn)自動起步、停車及跟車功能。第三個發(fā)展階段為21世紀(jì)初至今，ACC技術(shù)有了實質(zhì)性的突破，研發(fā)制造出了綜合考慮燃油經(jīng)濟(jì)性、跟蹤性能和駕駛員感受的多目標(biāo)協(xié)調(diào)式ACC系統(tǒng)，并且已逐漸在汽車上得以應(yīng)用。此外，汽車地自適應(yīng)控制系統(tǒng)的各項技術(shù)和功能也正在不斷地擴(kuò)展和優(yōu)化，如將其同車道保持、碰撞、車道變更等技術(shù)相結(jié)合。為了可以更好地實現(xiàn)汽車智能輔助安全駕駛，汽車地科學(xué)技術(shù)行業(yè)正在一步步地突破傳統(tǒng)ACC僅縱向跟車的功能局限。1.1ACC國內(nèi)研究現(xiàn)狀A(yù)CC系統(tǒng)控制設(shè)計的研究在國外起步較早，不同于國外的情況，國內(nèi)的大多數(shù)汽車品牌，由于其輔助配置的限制，對于汽車ACC系統(tǒng)的研究也是近些年才逐步發(fā)展起來。國內(nèi)對ACC系統(tǒng)的研究近些年取得了顯著的突破和進(jìn)展。隨著新能源汽車的普及率慢慢逐年上升，國內(nèi)研究人員也開始將目光轉(zhuǎn)向純電動汽車和混合動力汽車，繼而對新能源汽車的ACC系統(tǒng)進(jìn)行一步的研究。對于ACC系統(tǒng)控制算法的研究主要集中在安全車距模型以及控制決策算法。關(guān)于安全車間距模型，其中最為關(guān)鍵的概念就是車間距，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)文件《BSISO15622:2018》對其有明確的定義，可以解釋為前方車輛的車尾與被控車輛頭部的間距。汽車相關(guān)的學(xué)者開始主要以固定跟車距離作為ACC系統(tǒng)的設(shè)計基礎(chǔ)，但由于當(dāng)前道路工況與跟車環(huán)境日益復(fù)雜，這種系統(tǒng)已經(jīng)無法適應(yīng)，其實用性相對較差。之后羅莉華[]在設(shè)計ACC控制策略時，通過對各類車間距算法在相同工況下的實際表現(xiàn)進(jìn)行分析比對，最終得出如果車間距算法能夠兼顧更多有效影響行車的因素等，那么其控制過程表現(xiàn)將會更好。在ACC系統(tǒng)的控制策略方面，初期對于其研究主要是集中在PID控制算法上，吉林大學(xué)薛楊采用模糊PID算法，基于通過狀態(tài)模型得到的控制量，設(shè)計了車輛自適應(yīng)巡航系統(tǒng)控制器，并且還加入了輔助調(diào)節(jié)機(jī)制，使得控制策略更加嚴(yán)謹(jǐn)，控制過程更加合理和高效。張強(qiáng)、馮巍、馮道寧等人皆以PID控制算法為基礎(chǔ)研究和開發(fā)針對電子節(jié)氣門的控制策略。圖1.4國內(nèi)ACC系統(tǒng)策略但由于車輛本身具有非線性特性的特點，且隨著汽車技術(shù)不斷的發(fā)展，車身部件也越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)的PID控制開始難以應(yīng)對日益不同環(huán)境變化。因此汽車的研究人員開始將研究目光轉(zhuǎn)向了更為先進(jìn)的控制方法。楊秀注意到，如果行車道路附著系數(shù)較低，其控制情況和常規(guī)略有不同，并基于此設(shè)計了一種基于MPC算法的控制策略，其為了應(yīng)對各類路面附著系數(shù)存在的差異，通過將最小二乘法以及MPC中的極限約束條件結(jié)合使用來進(jìn)行控制策略的設(shè)計，以此確保跟車情況下的前后車間距。1.2ACC國外研究現(xiàn)狀在19世紀(jì)中期，Diamond和Lawrence首次提出通過對車輛速度進(jìn)行自動控制來提升車道的通行效率和行車安全性的想法，這就是最初的ACC的基本理論。在19世紀(jì)80年代，隨著汽車技術(shù)以及消費市場的飛速發(fā)展，日本、歐洲以及美國等都陸續(xù)推出自己的控制策略發(fā)展規(guī)劃，即PROMETHUE、PATH以及ASV。在進(jìn)入90年代之后，各研究機(jī)構(gòu)又針對更為復(fù)雜且常用的城市跟車工況，設(shè)計了適用于高速情況下使用的“Stop-go”系統(tǒng)。此時早期版本的ACC系統(tǒng)的使用在一些發(fā)達(dá)國家和地區(qū)已然相當(dāng)普遍。在安全車間距模型方面，初期的研究人員如SwaroopD等也主要是以固定跟車距離作為ACC控制策略的設(shè)計基礎(chǔ)。但是由于該模型存在一定的缺陷，所以逐漸開始使用更為先進(jìn)的車間距模型。韓國漢陽大學(xué)的Yi選擇通過二次優(yōu)化的方法來設(shè)計安全車間距模型，將真實車間距和計算車間距的差值作為PID控制器的輸入并對其進(jìn)行控制，這與傳統(tǒng)的車間距模型相比，控制更加的穩(wěn)定和高效。歐洲Schiehlen等人基于剛體動力學(xué)公式推導(dǎo)出在極限情況下，車輛不發(fā)生碰撞的理想車間距離，以此作為基礎(chǔ)來控制車輛，從而可較好保證ACC系統(tǒng)的跟車安全性。之后Yi等人又提出了一種兼顧駕駛員特性和路面附著系數(shù)的安全車間距模型，這種模型將駕駛員的特性作為參考標(biāo)準(zhǔn)之一，對于風(fēng)格各異的駕駛員有更好的適應(yīng)性，其控制效果相比傳統(tǒng)的車間距策略又進(jìn)一步提升。在控制策略方面，瑞典的Astrom對于自適應(yīng)控制方法的推廣和普及起到了極大的助力作用。當(dāng)時的PID控制在國外研究者中也是主流的控制方法。Lee和Long都選擇以PID控制為基礎(chǔ)，在跟車過程中控制跟車距離偏差和速度偏差，其中Long對于控制參數(shù)的調(diào)節(jié)還采用了當(dāng)時較為先進(jìn)的極點配置調(diào)節(jié)參數(shù)法，以此進(jìn)行PID控制參數(shù)的調(diào)節(jié)可更好的提升控制效果。NausGJL等提出了一種新型的預(yù)測算法，該算法是基于顯式模型的ACC系統(tǒng)控制策略。其關(guān)鍵在于其通過具體參數(shù)化的方法使駕駛員能夠直觀的對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。Ohno等人利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法設(shè)計了一種ACC控制策略。其設(shè)計了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的駕駛員模型并基于前饋誤差學(xué)習(xí)的方法，通過駕駛員預(yù)測跟車行為與真實駕駛員行為數(shù)據(jù)的差異對模型參數(shù)進(jìn)行修正，從而使其控制行為更加貼近真實的駕駛員。綜上所述，國內(nèi)外專家學(xué)者對ACC系統(tǒng)的控制策略已經(jīng)進(jìn)行了很多的研討，但車輛本身是一個較為復(fù)雜的系統(tǒng)，它是一個線性、非線性系統(tǒng)的集合體。因此有些算法難以對其進(jìn)行準(zhǔn)確控制，且對于日益復(fù)雜的行車環(huán)境也難以適應(yīng)。例如經(jīng)典的PID控制等，因其結(jié)構(gòu)簡單、易于控制的優(yōu)點使它能夠得到廣泛使用，但其內(nèi)部參數(shù)無法根據(jù)道路條件及時進(jìn)行調(diào)整。即使能夠通過添加模糊邏輯工具箱實時調(diào)整其參數(shù)改善控制性能，但模糊規(guī)則是根據(jù)駕駛者經(jīng)驗制定，缺乏定量的評價方法。還有時下非常流行的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及深度學(xué)習(xí)算法等，它們擁有強(qiáng)大數(shù)據(jù)分析能力的同時也帶來了編寫復(fù)雜的缺陷，想在車輛上實時應(yīng)用存在一定的難度。參考文獻(xiàn)1]李振華.新能源汽車自適應(yīng)巡航系統(tǒng)診斷技術(shù)[J].汽車電器,2025,(06):26-27+31.[2]覃慶環(huán).自適應(yīng)汽車巡航系統(tǒng)教學(xué)資源開發(fā)與優(yōu)化[J].創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實踐,2025,8(10):59-61.[3]孫天駿,楊惠喆,蔡榮貴,馮嘉儀,冉銳,劉斌.面向純電動汽車自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的人性化起?？刂撇呗訹J].吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版),1-10.[4]榮帥.比亞迪宋PLUS新能源汽車自適應(yīng)巡航系統(tǒng)故障檢修[J].汽車維修,2025,(02):39-42.[5]鐘培文,周丹鳳.混合動力汽車智能巡航系統(tǒng)駕乘舒適性研究[J].汽車實用技術(shù),2024,49(18):38-42.[6]謝春麗,毛海鋒.基于IDBO-RBF的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)輪速傳感器故障診斷[J].自動化與儀表,2024,39(07):51-56.[7]趙璽龍.車輛自適應(yīng)巡航系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀研究[J].汽車實用技術(shù),2024,49(12):29-34.[8]宋亞偉,林智桂.自適應(yīng)巡航系統(tǒng)硬件在環(huán)仿真精度提升研究[J].計算機(jī)仿真,2024,41(05):140-146.[9]馮莉,楊薪敬,曾輝.基于變車頭時距的汽車自適應(yīng)巡航系統(tǒng)設(shè)計[J].電子設(shè)計工程,2024,32(05):19-24.[10]石勝文,楊磊光,申富強(qiáng).基于自然駕駛數(s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