第11讲 智能车辆仿真与测试技术-联合仿真

智能车辆仿真与测试技术张三讲师XXXX学院XXXX实验室

12026/10/32026/10/32上节课回顾上节课介绍了CARLA仿真实验：生成车辆使用GlobalPlanner生成全局路径实验PIDController控制车辆进行简单的AEB算法仿真第11讲联合仿真实验32026/10/301/概述02/基础操作03/算法：路径规划与轨迹跟踪目录/CONTENTS2026/10/3401/实验介绍一、实验总体安排1、任务选择：学生自行选择任务，登记小组名单（每组1~5人）、实验类型CarSim+PreScan+Simulink联合仿真实验SUMO交通仿真实验CARLA仿真实验2、完成作业：

11-15课时，学生按组合作完成实验、实验报告、答辩PPT3、答辩：16课时，学生按照进行答辩，要求包含实验开展过程、任务完成情况、指标完成情况、模型演示等内容。2026/10/350101/CarSim+PreScan+Simlink联合仿真实验01/实验介绍主题（根据主题自命名）：基于环境感知的智能车辆换道避障控制策略设计与仿真设计任务：学生需利用PreScan构建包含静态障碍物、动态目标车道车辆的交通场景，通过Simulink设计换道避障控制策略，调用CarSim建立整车动力学模型，完成以下功能模块：环境感知仿真建模（激光雷达或摄像头输出仿真）障碍物检测与分类（静态/动态）轨迹规划与决策（保持车道、换道、减速避障）车辆换道控制策略实现（横纵向协调控制）仿真验证与性能分析要体现课堂学习的控制算法2026/10/360103/CarSim+PreScan+Simlink联合仿真实验01/实验介绍设计要求模块要求评价指标1.环境建模使用PreScan构建三车道、高速场景，加入1~2个静态障碍、1个慢速车交通场景真实度评分（10分）2.感知模块仿真激光雷达或摄像头识别目标障碍物识别率≥90%，误检率≤5%（15分）3.决策规划能在不同交通状态下合理规划路径逻辑正确性+冗余控制处理（20分）4.控制算法实现平稳换道、避障速度≥10m/s,最大加速度≤5m/s2,最大横摆角速度≤5°/s，换道时间≤5s（20分）5.系统集成与仿真展示完成联合仿真，输出动画+曲线+分析报告是否成功实现闭环控制+视频（或现场）演示（15分）6.报告撰写撰写完整技术报告（含模型图、数据曲线图、流程图）逻辑清晰、数据充分、结构完整（20分）2026/10/370103/CarSim+PreScan+Simlink联合仿真实验01/实验介绍软件版本建议：学习建议：Bilibili官网学习CarSim+PreScan+Simlink联合仿真CSDN等网站寻找控制代码GPT、deepseek寻找解决方案团队合作，分工明确。2026/10/380102/SUMO+Python仿真实验01/实验介绍主题（根据主题自命名）：基于实时交通流感知的智能交通信号灯控制策略设计与仿真设计任务：学生将通过Python脚本接入SUMO仿真环境，完成如下系统设计与实现任务：构建包含至少2个交叉口的交通网络仿真模型（含不同方向的交通流）利用Python（Traci）采集各车道的实时流量信息实现传统定时控制信号灯逻辑设计基于流量反馈的“智能信号灯控制”算法（如：动态绿灯时长调整、红绿比优化）对比传统与智能控制在多种流量场景下的性能表现2026/10/390102/SUMO+Python仿真实验01/实验介绍设计要求模块要求可量化考核指标（满分）1.网络构建使用SUMO创建包含2-3个交叉口的交通网络，配置交通流路网合理性与流量分布模拟实真（注意车道数、交通流量）（10分）2.Python控制通过Traci获取车辆信息并控制信号灯状态是否稳定运行，是否响应实时流量（15分）3.控制逻辑实现智能控制策略（如基于排队长度或到达率）控制逻辑清晰，有明显优化策略（20分）4.性能对比分析与传统固定时序控制做对比分析使用平均等待时间、通行车辆数等指标分析（20分）5.可视化与日志记录输出仿真动画或图表，对比不同策略下交通指标数据图表完整清晰，包含关键趋势（15分）6.报告与答辩撰写完整技术报告，展示仿真过程与结论报告结构清晰、内容逻辑严谨；答辩表达准确（20分）2026/10/3100103/CARLA+Python仿真实验01/实验介绍主题（根据主题自命名）：基于CARLA仿真的自动紧急制动（AEB）与换道避障系统设计与测试设计任务：学生需基于CARLA自动驾驶仿真平台，使用Python实现并测试如下子系统：换道避障系统：在障碍可绕行的条件下，判断并规划换道行为，控制车辆平稳变道自动紧急制动（AEB）系统：识别前方障碍物并根据当前速度、距离判断是否紧急制动2026/10/3110103/CARLA+Python仿真实验01/实验介绍设计要求模块要求可量化指标（建议评分标准）1.场景构建基于官方地图，创建障碍物车辆、测试车辆等仿真环境是否使用多种障碍物/场景（10分）2.感知与判断利用前向摄像头或雷达识别目标对象检测率≥90%，误识率≤5%（10分）3.换道避障逻辑能判断周围车道可用性，并规划换道路径平均换道时间<5s；最大横摆角速度<5°/s（20分）4.AEB控制逻辑实现基于速度与距离的紧急刹车触发最大减速度≥-6m/s²，无碰撞（20分）5.控制平稳性保证换道时的车辆控制连续性与稳定性加速度变化率平稳；速度≥10m/s,

无大幅偏移或振荡（10分）6.仿真结果分析输出速度/加速度/