为了提高道路交通效率和车辆行驶安全,本文以多智能车辆协同控制为研究对象,基于人工势场法,对多智能车辆在非道路条件和道路条件下的编队控制以及单车和编队避障的路径规划进行讨论分析。为实现编队形成、编队保持和编队变化等编队控制行为,本文首先在前人已研究、建立的人工势场和虚拟领航者相结合的多智能体编队控制模型的基础上,基于分解-迭代思想提出编队单元的纵、横向迭代,通过控制编队单元内车辆编队距离精度消除了多车辆编队距离误差传递问题,建立了新型目标势场模型。其次,基于上述研究工作,对非道路条件下的编队控制进行研究,引进定点势场和“道路”边界势场,提出虚拟领航者“弹性”作用半径概念,确保了编队车辆的位置准确性和实现了编队变化行为。然后,对道路编队行为进行分析,研究了编队纵、横向距离模型及其安全约束模型,并据此对虚拟领航者势场作用域进行改进和具体作用范围分析;最后,引进了调节因子变换新型虚拟领航者势场作用域的大小和方位。两车道六车编队仿真结果表明,所提出的编队模型安全有效地实现了多车辆在混合道路条件下的编队行为。而针对编队车辆避障路径规划研究,首先,通过分析理想超车驾驶行为规律,建立超车最小纵向安全距离及其约束模型,提出障碍物新型作用域,引入基于前车工况的斥力系数,设立虚拟局部目标点,建立了改进的路径规划模型。然后,采用模型预测控制得出的避障路径跟踪结果表明,建立的路径规划模型安全有效地实现了智能车辆的超车行为。最后,基于上述研究工作,根据障碍物与编队车辆的相对位置划分不同程度的危险区域,并对车辆在不同危险区域内的避障方式进行讨论分析,提出了间接避障方法。编队避障路径仿真结果表明,提出的编队避障方法能在编队保持形状的前提下安全有效地实现车辆避障行为。上述研究成果可广泛应用智能车辆控制工程,特别是智能车辆实际应用方面,具有较高的学术价值和广阔的应用前景。