为保证车辆安全稳定换道,以换道时的侧向加速度为研究对象,分析车辆在换道过程中侧向加速度与车速及路面状况之间的关系。首先介绍了车辆换道试验及侧向加速度的常规取值,然后从运动学角度,根据换道轨迹的推导以及约束,给出侧向加速度随速度的变化规律,最后采用ADAMS/Car建立车辆虚拟样机模型,从动力学角度进行仿真分析,获取不同车速下的最大侧向加速度,并与理论分析结果、常规取值进行对比。结果表明汽车换道时的侧向加速度随速度以及附着系数的增加而增加,可为智能车辆自动换道研究提供理论依据。

在基于动态窗口法(DWA)的车辆非完整约束条件下的路径规划过程中,针对路径选择时以往不考虑车辆横向稳定性的问题,提出一种包含侧向加速度因子的横向稳定性评价的动态窗口路径规划算法。首先建立车辆运动模型;然后根据车辆转弯过程中不发生侧滑/侧翻的条件(侧倾力矩不大于回正力矩)建立约束方程,选择侧向加速度作为横向稳定性评价指标,通过计算得到安全转向的最大侧向加速度;最后将侧向加速度作为横向稳定性评价因子添加到路径选择的评价函数中,侧向加速度越小,该项评分越高,最大安全侧向加速度时,该项得分为0。仿真实验结果表明,防侧滑/侧翻的车辆路径规划方法能够实现对车辆横向稳定性的控制,对车辆转弯安全行驶研究具有指导价值,在无人车避障、汽车辅助驾驶等方面具有重要的应用价值。