文献综述
1.前言
随着社会的进步和经济的发展，汽车的数量日益增多，道路通行能力与其之间的矛盾愈发显著，古往今来人们通过增加道路基础设施的建设来解决此类问题，但时至今日，从汽车本身的行驶状况发掘更高的通行能力已成必需。道路通行能力与增长的汽车数量之间的矛盾还会引发许多社会性问题，例如交通拥堵，交通事故，停车困难，噪音污染等，这些情况破坏了人们的生活质量[1]。由于智能汽车控制系统的兴起与发展，在道路交通方面也有很大改善，更有甚者使得汽车安全大为提高，尤其是自适应巡航控制系统作为一种先进的驾驶辅助系统，在该系统中，驾驶员可以不需要主动控制汽车从而实现自车与前车之间的安全距离及稳定车速，在汽车主动安全方面更有保障，通过自适应巡航控制系统更加有效地减少了疲劳驾驶所产生的危险。
与此同时，环境感知技术在如今信息化时代已蓬勃发展以及传感器技术的多维度应用，使得汽车对于道路环境感知、路径规划、路况预测等技术的有效性需求也不断提升。无人驾驶汽车若需要获取环境数据则须如同动物利用感官一般通过安装在车上的数个传感器来实现。目前，由于激光雷达能够直接获取自车与前车间隔信息，所需的空间要求低，能耗较低等特点突出，现已广泛应用于机器人和无人驾驶领域。因此，激光雷达的研究在道路环境感知、路径规划、路况预测等方面的重要性不言而喻[2]。
基于此，基于激光雷达的智能汽车ACC系统受到了广大汽车行业从业者广泛关注，成为近年来的热点话题。
在21世纪的今天，我国经济与科技的迅猛发展，国力不断强盛，在科技与创新领域不断提高。从具体来看，在道路基建的发展上我国不断加大投入力度，有力的改善了道路通行状况。此外，随着人们生活质量的日益增长，人们对汽车安全和舒适性能加强的目标始终明确，而人们对于智能汽车的使用量日益增多，因此，我国汽车保有量也在逐年增长。据可靠数据统计，2020年的中国汽车销量为2531万辆，2020年中国机动车保有量达3.72亿辆，较2019年增加了0.24亿辆，同比增长6.90%，2020年全国70个城市汽车保有量超过100万辆[3][4]。然而，随着汽车的保有量逐年增长，一系列社会问题接踵而至，交通事故频发、交通运输堵塞、空气噪声污染、能源消耗过度等越来越成为人们的心头之患。据美国NHTSA调查，在全球范围内，每年在交通事故中丧生的人数不计其数，高达百万，而在这些事故中没有失去生命但因此受伤或残疾的人数更是近千万，数据显示交通事故造成的经济损失高达5000亿美元[5]。
在如此严峻的道路安全形势下，汽车行驶的安全性显得格外重要，因此在汽车主动安全方面人们的希望更为加强。在传统汽车上，汽车工程师在设计时一般偏向于被动安全技术的设计，只能是在事故发生的时候采取保护，而不能预先判断事故而避免事故。显然这种做法已经不再适用于当前的安全观念。面对新形势，ACC（Adaptive Cruise Control）系统作为智能驾驶系统和交通安全的基石，其存在的意义不言而喻，其作为高级驾驶辅助系统的重要环节，在汽车主动安全的完成方面必不可少。自适应巡航系统的发展一定离不开定速巡航的实现，自适应巡航是定速巡航的延续与发展，在此基础上自适应巡航系统利用传感器获得道路环境信息，主动控制汽车的驱动与制动力度，保证安全车速与安全间隔，实现更为安全的行驶状况。
在最近的20年中，自动驾驶技术的发展对于车载传感器的要求更加严苛，高精度、体积小、成本低已成必然发展趋势。在众多感知环境的传感器中，激光雷达由于其测量精度高、范围广、抗干扰能力强等独特优势脱颖而出，高性能的激光雷达可以极大的提高汽车的感知能力，有效规避交通危险[6]。
鉴于ACC系统能够有效改善道路交通环境，且激光雷达的优点突出，本文根据激光雷达的运行机理及ACC系统的工作原理，对智能车的控制策略展开研究。
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