汽车间的超车行为是一种常见的交通行为,在交通法规中对汽车超车行为也做出了严格的规范。在智能驾驶领域,自主超车的安全性问题也是目前亟待解决的难题之一。本文所研究的智能车超车行为主要分为三个步骤:换道、超越目标车辆和换回原车道,并分别对智能车的决策规划、纵向和横向控制进行了研究。在换道决策规划方面,分析了为避免碰撞发生智能车换道初始时与障碍物车辆所需满足的位置状态。提出一种通过预测轨迹的占用栅格信息和横向加速度大小对驾驶平稳性影响的方法筛选出一条安全平稳的五次多项式换道轨迹。由于环境中障碍物车辆状态的实时变化,本文提出了一种动态五次多项式换道轨迹规划算法。在纵向控制方面,分析了智能车在超越目标车辆的过程中可能与环境中障碍物车辆发生的碰撞类型。根据障碍物车辆对智能车行驶时位置和速度的约束要求,提出了一种基于安全阈值线划分的纵向控制器设计方法,设计了一种通过双层模糊推理系统控制器和模糊PID控制器划分控制的纵向控制器。在横向控制方面,介绍了模型预测控制的基本原理,建立了智能车的二自由度动力学模型和智能车的误差状态方程,利用所选取的目标函数结合道路行驶的约束条件设计了一种基于模型预测的横向控制器从而实现了对超车轨迹的跟踪控制。最后,通过Carsim和Simulink平台分别选取了智能车与障碍物车辆在不同初始速度的条件下和障碍物车辆有无异常行驶行为时对本文的自主超车算法进行了验证。通过仿真验证,证明了该算法的实时性和有效性。