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基於最佳預估控制之節能自適應巡航控制決策設計

為了解決三重交流道北上的問題，作者徐祥傑 這樣論述：

隨著經濟的快速發展，汽車產業快速成長，然而因車輛使用的日漸頻繁，交通事故所造成的死亡人數始終居高不下，因此交通事故的預防問題已儼然成為現今關注重點。根據世界衛生組織WHO統計資料顯示，全球每年有將近124萬人死於交通事故，且超過一半的死亡事故是因駕駛者疏忽分心所導致，且又以車對車追撞事故為最大宗。此外台灣交通部統計資料也顯示，因未保持行車安全距離所產生的交通事故佔所有事故的28%。為了有效解決該嚴重的行車安全問題，因此近年來一些車輛開始配備自適應性巡航控制系統(Adaptive Cruise Control, ACC)。然而當車輛行駛在有高度變化之道路或多彎道之山道時，道路因素影響車輛燃油經

濟性，為了保持與前車適當的行車安全距離，急加速、急煞車或不合理的檔位行駛等均會造成車輛油耗的增加；尤其當車輛行經上下坡路段時最容易出現上述不良的駕駛行為進而影響油耗表現，因此上下坡之節能巡航車速控制設計與研究對改善車輛燃油經濟性具有相當關鍵的意義。本論文提出基於『最佳預估控制之節能自適應巡航控制系統』，其中自適應巡航控制系統主要分為兩種型態: 當前方有車時是採用定距跟隨控制，本論文搭配前方SICK雷達以取得前方車輛之相對距離資訊，同時考慮車輛油耗模型並透過Bellman動態規劃與移動區間方法以預估出最佳的油門與煞車制動力，使本車能有效減少煞車距離，增加行車安全性，此外更能透過減少急煞、急加油門

的情況發生，達到兼顧節能與安全駕駛之功效。此外當前方無車時則採用定速巡航控制，本論文利用全球定位系統(Global Positioning System, GPS)與地理資訊系統(Geographic Information System, GIS)資訊以取得道路海拔高度資訊，並透過所設計之非線性預估控制演算法與油耗模型進行車輛速度預估控制，以預估方式決定未來上下坡時的最經濟節能車速及車輛加速、減速最佳時機。本論文不僅可提供駕駛員作為節能駕駛決策建議，同時兼顧行車安全與實現經濟行駛之依據，最後並利用MSE CarSim 車輛動態模擬軟體進行近似實車的車輛建模、虛擬場景建置、功能驗證與油耗量化分

析。