（1）探究车辆纵横向动力学耦合特性及其影响。首先，根据 3 自由度单轨

车辆动力学模型、车轮模型、UniTire 轮胎模型，分析了车辆纵横向耦合产生机制。

进而，基于操纵图与 CarSim 车辆动力学软件，分别从理论分析与数据挖掘的角

度，研究了车辆纵横向动力学耦合特性对于车辆横向运动、纵向运动以及循迹跟

踪的影响；最后，根据纵横向跟踪结果与车辆状态响应，分析纵横向耦合特性表

征与影响因素，提出了车辆纵横向耦合程度的定量评价方法与车辆耦合状态的分

级标准。

（2）面对车辆纵横向动力学耦合条件下，轨迹跟踪精度难以提高的难题，

研究基于解耦思想的循迹跟踪控制方法。首先，针对车辆耦合导致纵横向交互干

扰的问题，基于 Interactor 算法证明车辆纵横向动力学系统可逆性，利用反向传播

神经网络建立车辆逆系统，串联逆正系统完成车辆系统的纵横向解耦，将车辆系

统解耦成纵向加速度、侧向加速度独立可控的二维伪线性系统。其次，针对伪线

性系统无法直接跟踪目标路径路点与目标速度曲线的问题，基于车辆运动学模型

与几何图学模型，将目标运动轨迹分解成目标车辆运动状态，通过状态跟踪间接

实现目标运动跟踪。最后，针对车辆状态跟踪累积误差的问题，提出基于航向角

逼近的运动轨迹修正模型，保证车辆位置在环控制。

（3）为综合实现目标运动轨迹的高精度、高效率跟踪，研究多种循迹跟踪

控制器的协同调度方法。首先，根据车辆耦合状态分级标准标注数据样本，建立

带标签的车辆状态数据集。其次，通过训练 Bagged 随机森林得到车辆耦合状态

分类器，结合逻辑算子，提出了局部运动轨迹耦合等级分类方法。最终，设计基

于耦合等级的循迹跟踪算法调度策略，以综合利用纯跟踪方法计算效率高...