基于车路协同技术的车辆防碰撞预警系统开发

发布时间：2020-07-07 04:19

【摘要】：车辆防碰撞预警系统对提高汽车的安全性有着重大的意义,是国内外车辆主动安全技术的研究热点之一。车路协同技术,作为支撑起ITS(智能交通系统)发展的核心技术,将其合理的运用到防碰撞预警系统中,相较于传统的防碰撞预警系统,有如下优势:采集的车路参数信息更加丰富、无感知盲区、动态预测危险车辆状态、不受视野遮挡限制。因此,本文开展了基于车路协同技术的车辆防碰撞预警系统开发的研究。根据采集的车辆当前时刻的状态信息及路面环境信息,提出了基于动态预测车辆运动过程的二自由度动态碰撞时间模型及二自由度碰撞时间门限模型,由此设计了分级预警策略并完成了预警系统开发,进行了仿真与实车试验验证。具体研究内容如下:首先,设计了针对车路协同技术中采集的参数信息的数据预处理方式及流程,利用车路协同技术感知能力的优势,根据采集的车辆当前时刻的状态信息及路面环境信息,通过分析车辆碰撞前的运动过程,及碰撞点、碰撞危险解除点车辆间的相对关系,以达到动态预测车辆未来位置及运动状态的目的,并以此提出且设计了解决车辆平面一定范围内碰撞问题的二自由度动态碰撞时间模型及二自由度碰撞时间门限模型。根据上述模型的输出参数,提出了基于车路协同技术的二自由度防碰撞预警策略,建立了分级预警机制。并在VSIM(Vehicle Simulator)与Matlab/Simulink联合仿真平台搭建了典型工况及预警策略模型,完成了对预警策略的仿真验证。然后,根据对基于车路协同技术的防碰撞预警策略及系统的需求分析,完成了预警系统的总体设计。在硬件方面,选取了系统组成需要的各硬件并设计了各硬件间的连接及数据传输方式。在软件方面,根据分层化、模块化的思想,设计并编写了稳定、可拓展性高、耦合性低的预警软件系统。根据预警系统在不同预警等级对驾驶员推送的显示信息及预警内容的需求,设计了人机交互软件的界面,并完成了开发。最终,完成了预警系统在实验车上的安装,并测试了DSRC(专用短程通讯技术)通讯设备MK5在实际工况下的性能,结果显示其满足预警系统的性能需求。根据校园现有的条件,设计了两种实车试验场景。分别是,在同车道本车跟驰邻车的场景,本车与邻车同时驶向十字路口的场景。试验结果表明,在两个场景下本文预警系统均可及时对驾驶员发出预警提示信息,避免了碰撞事故发生,验证了本文预警系统的有效性。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U463.6
【图文】：

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-∞ +∞Derr-Derr图 2.5 Derr 概率密度曲线示意图径的定义与计算方式，由此可将车辆间值为半径的两个刚体圆的碰撞问题。如碰撞事故发生。此时，车辆间的相对距离系下，将车辆间相对距离 L 按纵向 Y 轴及两车横向相对距离 LX，因此以上三段相碰撞时刻横向相对距离碰撞向相差补偿半径

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图 2.14 预警方式示意图略典型工况仿真况及预警策略建模预警策略的可实行性，本文利用 Vk 所组成的联合仿真平台对本文的预警策略世界著名车联网软件与硬件供应商 Cohda应用或系统开发的仿真软件。VSIM 的主监测窗口，实时显示车辆当前时刻的运动创建，可根据实验需求，任意设计两车或多状态设定，可根据实验需求，设定车辆在状态参数。

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图 2.15 仿真场景初始设置步的设置，此时 VSIM 界面会显示出一幅以初始设点击一点，即可弹出如图 2.16 所示的路径点参点的经纬度参数、车速、车辆当前触发事件、经纬进行当前车辆类型、名称、及车辆在界面中显示

【参考文献】