车辆换道是高速道路上常见的驾驶行为之一。换道过程涉及到车辆纵向、横向位移的变化并且受周边车辆位置和运动状态的影响,具有复杂性、时变性和随机性的特征。车联网技术的发展为车辆实施安全换道提供了新的思路,在车联网条件下换道车辆可以获取周边车辆位置、速度、加速度等交通信息,为车辆换道轨迹的动态规划奠定了基础。通过对动态轨迹的跟踪控制,可以使车辆在周边车辆运动状态不断变化的情况下完成换道驾驶并确保换道过程的安全性。本文针对高速动态环境下车辆的主动性换道行为进行研究,采用多项式对车辆的换道轨迹进行描述,以换道最小安全距离模型为基础,分析了周边车辆环境对换道安全性的影响。依据基于高速路图像采集的NGSIM轨迹数据,通过轨迹滤波和数据提取,收集真实道路交通环境中车辆换道的轨迹特征,对车辆换道轨迹中的相关物理量进行分析统计,并将相邻车辆最小纵向距离不超过最小可接受间隙作为判断换道安全性的条件。本文分别构建了基于Matlab的软件仿真平台和基于智能小车的实物仿真平台用以模拟车联网条件下车辆的换道行为,根据相邻车辆的位置和运行状态提出动态轨迹规划的方法,通过不同的控制算法对动态轨迹进行跟踪控制。选取会对换道安全产生影响的工况来检测车辆在换道过程中针对周边车辆运动状态的改变所做出的反应,仿真结果表明,车联网环境中车辆根据周边车辆的运动状态动态调整换道轨迹路径可以有效提高车辆在换道过程中的安全性。