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| 編輯推薦： |
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本书可作为高等院校智能车辆方向研究生与高年级本科生教材，亦可为从事智能车辆研究的科研人员和企业人员进行参考。
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| 內容簡介： |
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本书综合了目前智能车自主决策规划与控制经典算法以及模仿学习、强化学习等人工智能方法的应用，内容循序渐进，图文并茂，结合具体车辆应用案例进行讲解，并提供相关源代码方便读者参考。每章结尾附有精选习题，方便读者对内容进行巩固和理解。
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| 關於作者： |
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宋晓琳，湖南大学机械与运载工程学院教授，博士生导师，主要从事智能车决策规划与控制评价、人机协同、车辆动力学系统控制以及驾驶员行为分析等方面的研究工作，累计发表80余篇国内外权威学术期刊论文。
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| 目錄：
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第1章绪论
1.1智能汽车的基本模块与分级
1.2国外智能汽车发展历程
1.2.1从“机”到“电”——无线电遥控汽车
1.2.2新希望的出现——机器视觉的引入
1.2.3自动驾驶技术的推进——美国ALV计划
1.2.4从理论转变为现实——CMU的NavLab
1.2.5以竞赛促技术发展——美国的DARPA挑战赛
1.2.6智能汽车的“遍地开花”
1.3中国智能汽车的发展历程
1.3.1中国的“CMU”——国防科技大学
1.3.2中国的“DARPA”——中国智能车未来挑战赛
1.3.3中国的“谷歌”——百度
1.4智能汽车国内外相关政策与法规
习题
参考文献
第2章智能车辆自主决策理论与方法
2.1机器学习概述
2.1.1机器学习定义及发展历程
2.1.2机器学习分类及常用方法
2.1.3机器学习在智能汽车中的应用
2.2基于规则的智能车辆决策方法
2.3基于博弈论的智能车辆决策方法
2.4基于模仿学习的智能车辆决策方法
2.5基于强化学习的智能车辆方法
习题
参考文献
第3章智能车辆规划与控制基础
3.1路径规划基础知识
3.1.1平面内的Frenét坐标系
3.1.2调和函数
3.1.3几何样条曲线
3.1.4二次规划问题
3.2现代控制理论基础
3.2.1线性时不变系统的可控性和可观测性
3.2.2动态系统的稳定性判据
3.3动态规划和哈密顿-雅可比-贝尔曼方程
3.4常用控制方法介绍
3.4.1线性二次规划控制器
3.4.2非线性系统的“输入-输出”线性化
3.4.3滑模控制
3.4.4反演控制
3.5车辆二自由度动力学模型
习题
参考文献
第4章智能车辆轨迹规划理论与方法
4.1道路模型
4.2人工势场法
4.2.1人工势场理论在车辆局部路径规划中的应用
4.2.2弹性绳和虚拟人工势场的路径规划理论
4.3RRT算法
4.4智能群落算法
4.5基于几何曲线和最优思想的路径规划
4.5.1基于多项式曲线和最优选择机制的路径规划
4.5.2基于自然三次样条曲线和二次规划的路径规划
4.6智能车辆速度规划方法
4.6.1基于序列二次规划的预瞄速度规划
4.6.2基于三次自然样条曲线的最优速度规划
习题
参考文献
第5章智能车辆跟随控制理论与方法
5.1简单驾驶员PID“预瞄-跟随”模型
5.2最优预瞄路径跟随模型
5.2.1MacAdam最优“预瞄-跟随”模型
5.2.2基于最优曲率控制的预瞄跟随理论
5.3基于LQR的多点预瞄路径跟随模型
5.4基于无约束MPC的路径跟随模型
5.5速度跟随控制
5.5.1基于“输入输出”线性化和滑膜控制的速度跟踪控制器
5.5.2基于“输入输出”线性化和反演控制的速度跟踪控制器
5.5.3跟车情景下的速度规划和控制
5.6基于五自由度非线性车辆动力学模型的轨迹跟随控制
5.6.1基于一阶泰勒展开的非线性系统线性化
5.6.2受约束的模型预测控制优化求解
习题
参考文献
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| 內容試閱：
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随着人工智能技术的蓬勃发展，智能车辆的研发也受到了前所未有的关注。智能汽车搭载了先进传感器、电子控制器和执行器等，具有反应速度快、感知范围广、持续工作时间长等特点，有助于减轻驾驶员的驾驶负担，减少驾驶员人为因素引发的交通事故，提高道路通行效率。可以预见，智能车辆将在未来智能交通系统的发展中发挥至关重要和必不可少的作用。基于人类驾驶员的长期驾驶实践，智能车辆技术架构可以描述为“环境感知—决策与规划—控制与执行”。本书结合作者近十年的研究成果较为系统地介绍了国内外智能车辆的发展历史，以及智能车辆自主决策、规划与控制的经典算法，对核心理论及算法框架均有着较为完整的理论推导过程，并结合具体应用案例展示方法有效性。扫描书中章节案例中的二维码可获取源代码，方便阅读参考。
本书内容安排循序渐进，图文并茂，每章结尾附有精选习题，方便读者对内容进行巩固和理解。本书可作为高等院校智能车辆方向研究生与高年级本科生教材，亦可为从事智能车辆研究的科研人员和企业人员提供参考。
本书共分5章，参加本书编写工作的有宋晓琳教授、曹昊天博士，其中第1章由宋晓琳编写，第2章由宋晓琳、白中浩编写，第3章由宋晓琳、曹昊天编写，第4章由曹昊天编写，第5章由曹昊天、宋晓琳编写。本书在编写过程中参阅了许多国内外同行的相关著作和文献，并引用了其成果和论述，在此向本书所有参考文献的作者们致以衷心感谢。
本书的出版得到了湖南大学、湖南大学机械与运载工程学院本科规划教材建设项目的支持，在此深表谢意。同时，还要感谢清华大学出版社。
最后，衷心希望本书的内容能为智能汽车技术的发展提供些许理论指导和技术支持。同时，由于作者水平有限，书中疏漏和不当之处在所难免，我们真诚欢迎来自各方面的批评与指正，也借此机会衷心地感谢提出批评和指导的每一个人。
作者
2022年5月于长沙·岳麓山
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