智能网联新能源汽车预测能量管理与运动规划

通过本书中介绍的技术，实现精确预测驾驶行为和周围环境事件，一方面可以显著减少交通事故的发生，保障道路交通安全，另一方面能够提升交通管理的智能化水平，缓解交通拥堵，提升城市交通系统的运行效率，改善出行体验。基于预测的能量管理和运动规划技术有助于降低能耗和碳排放，推动绿色交通的发展，助力实现碳中和目标。此外，本书的研究成果可以推动智能交通系统的进一步发展，带动相关产业链的全面升级，为构建更安全、更环保、更高效的未来交通体系做出重要贡献。

本书系统地介绍了智能网联新能源汽车行为预测、能量管理与运动规划的核心理论和*新技术成果。全书共6章，第1～4章为行为预测技术部分，第5～6章为能量管理和运动规划部分。其中：第1章介绍行为预测技术及其研究现状；第2章介绍驾驶员风格识别、行车工况预测和道路坡度预测等纵向行为预测；第3章介绍交通目标运动意图和车辆轨迹预测等横向行为预测；第4章介绍协同感知的长/短尺度路况时空预测、复杂路网多时态统一模型等路况时空预测技术；第5章介绍基于预测的能量管理策略；第6章介绍基于预测的运动规划方法。本书可作为车辆工程、自动驾驶、人工智能等相关专业的研究生教材，也可供从事智能驾驶技术研究的学者和工程师参考。

北京理工大学与University of California, Berkeley联合培养博士、博士后，致力于智能新能源汽车、非线性优化、预测控制和机器学习及应用的相关研究。第一/通讯作者发表SCI论文50余篇，其中ESI高被引论文6篇，Google Scholar总引用3500余次，2篇入选中国科学院《2016研究前沿》“重点新兴前沿”，主持/参与多项*重点课题项目，担任IEEE TCST, TVT, TAC, Journal of Power Sources等30多个期刊的审稿人。现任北京理工大学深圳汽车研究院副院长。

第1章绪论/11.1智能驾驶技术发展的*新趋势/11.1.1技术路线/31.1.2挑战和瓶颈/51.1.3未来发展方向/61.2行为预测的概念和分类/71.2.1纵向行为预测/81.2.2横向行为预测/101.2.3路况时空预测/111.3行为预测的研究现状/141.3.1理论研究基础/141.3.2环境感知技术/271.3.3V2X技术/311.4预测控制的研究现状/331.4.1基本原理和应用/341.4.2预测方法/351.4.3求解方法/361.5本章小结/37参考文献/38第2章纵向行为预测/412.1纵向行为预测概述/412.2驾驶风格识别/422.2.1非数据驱动的方法/432.2.2数据驱动的方法/442.3行车工况预测/502.3.1参数模型预测方法/502.3.2机器学习预测方法/552.4道路坡度预测/592.4.1灰色预测方法/602.4.2前瞻预测方法/612.4.3基于ARIMA模型的车辆坡度短期工况预测方法/632.5本章总结/64参考文献/64第3章横向行为预测/683.1横向行为预测概述/683.1.1背景和意义/683.1.2研究内容/693.1.3研究难点/703.2交通目标运动意图预测/713.2.1初始信息提取/723.2.2车辆驾驶意图预测/763.2.3行人意图预测/803.2.4高精度地图信息扩展/913.3车辆轨迹预测/953.3.1基于物理的预测模型/973.3.2基于学习的预测模型/1023.4本章小结/107参考文献/108第4章路况时空预测/1164.1路况时空预测概述/1164.2复杂路网的多时态统一模型/1164.2.1静态层建模/1174.2.2慢速层建模/1174.2.3快速层建模/1194.2.4瞬时层建模/1264.3基于协同感知的短尺度路况时空预测/1294.3.1基于单一数据源的交通状态重建与预测/1304.3.2基于多源数据融合的交通状态重建与预测/1314.4面向交通流量的长尺度路况时空预测/1334.4.1参数模型预测方法/1334.4.2非参数模型预测方法/1364.5本章小结/140参考文献/141第5章基于预测的能量管理/1445.1基于预测的动力系统控制概述/1445.1.1理论研究基础/1455.1.2MPC能量管理策略/1465.1.3MPC求解方法/1495.2智能汽车动力系统构型与建模/1515.2.1典型车辆结构/1515.2.2车辆动力学建模/1565.2.3车辆动力系统建模/1575.3动力电池SOC轨迹规划/1605.3.1基于规则的SOC规划方法/1605.3.2基于优化的SOC规划方法/1615.3.3基于智能算法的SOC规划方法/1645.4引导式模型预测控制/1665.5本章小结/169参考文献/170第6章基于预测的运动规划/1736.1基于交通流量预测的全局路径规划/1756.1.1结合随机时变路网的动态路径规划/1756.1.2结合驾驶成本的汽车路径规划/1806.1.3电动汽车节能动态路径规划/1826.2基于队列预测的多信号灯场景全局车速规划/1866.3基于前车速度预测的局部自适应车速规划/1966.3.1结合路段交通状态的个体车速预测/1966.3.2局部车速规划及目标自适应协调方法/2026.3.3数值仿真和结果分析/2096.4基于引导式模型预测控制的复杂场景车速规划/2166.4.1长期规划层车速规划和能量管理耦合凸优化/2176.4.2考虑前车动态干扰的参考轨迹跟踪/2226.4.3仿真验证与分析/2236.5本章总结/232参考文献/233