车辆巡航防撞预警系统建模与仿真研究
发布时间：2021-03-01 14:41
随着中国汽车保有量的逐年攀升,交通事故随之增多,与车辆相关的主动安全技术变得越来越重要。它的应用对提升道路交通安全、减少碰撞事故的发生意义重大;同时《中国制造2025》行动纲领也提到汽车智能化的发展要求。本文提出关于巡航防撞预警的研究就属于车辆主动安全范畴。本文以巡航防撞预警系统为研究对象,基于车辆动力学和控制理论,考虑复杂道路行驶工况,依据不同控制功能确定整体设计方案,给出系统的组成架构和不同功能模式,对控制系统的舒适性指标进行了分级量化;利用CarSim建立了车辆动力学模型,并对发动机节气门开度特性图进行数据分析,同时在CarSim仿真过程中对不同初始车速下自车的最大自由减速度数据进行采集,依据切换逻辑算法设计节气门开度/制动力控制切换策略,建立了车辆逆动力学模型。本文基于车辆实际制动特点,结合道路交通要求和防撞原理,给出安全距离的确定原则,在此基础上设计出一种基于驾驶员制动特性的临界预警距离模型和临界制动距离模型:具体为对驾驶员制动操作进行实验并分析相关数据,采用Matlab最小二乘法拟合实验数据,获得符合驾驶员制动特性的安全距离模型,并在此基础上设计分级预警算法。然后分析并确定...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国汽车保有量统计
图 1.2 交通事故原因统计而且，汽车制造业作为一个综合性产业，汽车产业的水平能够体现一个国家的工力。近年来随着我国政府提出《中国制造 2025》行动纲要，纲要中提出汽车产业要互联网＋”相结合，朝着智能化和信息化方向发展，并要积极提高汽车行业的自主能力。根据调研机构 Strategy Analytics 公布的信息，预计到 2021 年市场上将有超0%的乘用车安装辅助驾驶系统和部分自动驾驶产品[4]。智能驾驶技术的研究可以有解交通拥堵、提升交通效率，能够减少事故的发生和保证道路行车的安全性，并且乘者提供智能、舒适的驾乘体验。自上个世纪末开始，欧美发达国家就意识到辅助安全驾驶的重要性，对先进驾驶系统（ADAS： A dvanced Driver Assistant System）展开研究，作为传统车辆向信息化动化发展的重要过渡阶段。伴随着相关道路法规、标准的出台，市场上 ADAS 产品能越来越丰富和完善。巡航防撞预警系统属于ADAS中的车辆纵向控制范畴，能有
图 2.1 巡航防撞预警系统整体结构本文研究的车辆巡航防撞预警系统是一个防撞预警并辅助巡航功能的控制系统，辆巡航-防撞预警系功能具体有：1. 驾驶员在高速公路上车速较快时，可以选择防撞预警模式，此时是以车辆的防为主，通过对自车与前车的相对距离与系统设定的安全距离进行判断比较，在自车检到危险时进行分级预警和紧急防撞，保证车辆行驶安全，本文称此为防撞预警模式。2. 当自车纵向前方无车或是前车距离自车很远时，车辆可以按照驾驶员设定的速进行定速巡航；当前方交通状况良好，车辆不是很多时，自车可以与前车保持一定车进行自适应跟随行驶，此功能称为定速-自适应巡航模式，此模式可以自动控制车辆动，简称自动模式。上述功能对于车辆防撞、降低道路交通事故、减少驾驶员操作强和提升车辆主动安全性意义重大。基于上述给出的功能，本文后续研究的控制系统的设计就是在此基础上进行的。制系统整体流程图如图 2.2，防撞预警模式流程如图 2.3。其中w为预警参数，反应预
【参考文献】：
期刊论文
[1]交通事故类型和违法类型对应分析[J]. 刘林,傅惠,吕伟韬,胡刚,王晨,张喆. 中国安全科学学报. 2017(11)
[2]Mobileye系统芯片EyeQ2和计算机视觉算法为宝马1系碰撞预警系统提供支持[J]. 汽车工艺与材料. 2012(02)
[3]浅谈智能交通系统建设[J]. 江志超,程广涛,赵艳. 北华航天工业学院学报. 2010(06)
[4]汽车ACC系统可变输出论域模糊控制算法[J]. 王斌,王仁广,何玮,吴利军,刘昭度. 计算机应用研究. 2010(02)
[5]基于CarSim RT的车辆稳定性系统控制器开发[J]. 郭孔辉,付皓,丁海涛,卢荡,金凌鸽. 汽车技术. 2008(03)
博士论文
[1]面向驾驶辅助系统的车辆行驶安全预警模型研究[D]. 胡三根.华南理工大学 2016
硕士论文
[1]智能车防撞预警系统纵向控制策略研究[D]. 项秀梅.大连理工大学 2018
[2]基于模糊控制的自适应巡航控制系统研究[D]. 刘红梅.长安大学 2018
[3]汽车前向避撞预警系统的研究[D]. 孟鑫.辽宁工业大学 2018
[4]基于神经网络PID控制器的汽车自适应巡航控制系统研究[D]. 刘道旭东.吉林大学 2017
[5]基于滑模控制的纯电动汽车避撞系统控制策略研究[D]. 刘生强.合肥工业大学 2017
[6]基于毫米波雷达的汽车防碰撞控制算法研究[D]. 游忍.合肥工业大学 2017
[7]汽车主动防撞预警系统的安全策略研究[D]. 李文娜.吉林大学 2016
[8]汽车自适应巡航控制系统模糊控制策略研究[D]. 李肖含.北京理工大学 2015
[9]汽车纵向防撞预警控制系统建模与仿真研究[D]. 肖迪.湖南大学 2014
[10]智能自适应PID控制器设计及仿真研究[D]. 赵敏.哈尔滨工业大学 2012
本文编号：3057628
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国汽车保有量统计
图 1.2 交通事故原因统计而且，汽车制造业作为一个综合性产业，汽车产业的水平能够体现一个国家的工力。近年来随着我国政府提出《中国制造 2025》行动纲要，纲要中提出汽车产业要互联网＋”相结合，朝着智能化和信息化方向发展，并要积极提高汽车行业的自主能力。根据调研机构 Strategy Analytics 公布的信息，预计到 2021 年市场上将有超0%的乘用车安装辅助驾驶系统和部分自动驾驶产品[4]。智能驾驶技术的研究可以有解交通拥堵、提升交通效率，能够减少事故的发生和保证道路行车的安全性，并且乘者提供智能、舒适的驾乘体验。自上个世纪末开始，欧美发达国家就意识到辅助安全驾驶的重要性，对先进驾驶系统（ADAS： A dvanced Driver Assistant System）展开研究，作为传统车辆向信息化动化发展的重要过渡阶段。伴随着相关道路法规、标准的出台，市场上 ADAS 产品能越来越丰富和完善。巡航防撞预警系统属于ADAS中的车辆纵向控制范畴，能有
图 2.1 巡航防撞预警系统整体结构本文研究的车辆巡航防撞预警系统是一个防撞预警并辅助巡航功能的控制系统，辆巡航-防撞预警系功能具体有：1. 驾驶员在高速公路上车速较快时，可以选择防撞预警模式，此时是以车辆的防为主，通过对自车与前车的相对距离与系统设定的安全距离进行判断比较，在自车检到危险时进行分级预警和紧急防撞，保证车辆行驶安全，本文称此为防撞预警模式。2. 当自车纵向前方无车或是前车距离自车很远时，车辆可以按照驾驶员设定的速进行定速巡航；当前方交通状况良好，车辆不是很多时，自车可以与前车保持一定车进行自适应跟随行驶，此功能称为定速-自适应巡航模式，此模式可以自动控制车辆动，简称自动模式。上述功能对于车辆防撞、降低道路交通事故、减少驾驶员操作强和提升车辆主动安全性意义重大。基于上述给出的功能，本文后续研究的控制系统的设计就是在此基础上进行的。制系统整体流程图如图 2.2，防撞预警模式流程如图 2.3。其中w为预警参数，反应预
【参考文献】：
期刊论文
[1]交通事故类型和违法类型对应分析[J]. 刘林,傅惠,吕伟韬,胡刚,王晨,张喆. 中国安全科学学报. 2017(11)
[2]Mobileye系统芯片EyeQ2和计算机视觉算法为宝马1系碰撞预警系统提供支持[J]. 汽车工艺与材料. 2012(02)
[3]浅谈智能交通系统建设[J]. 江志超,程广涛,赵艳. 北华航天工业学院学报. 2010(06)
[4]汽车ACC系统可变输出论域模糊控制算法[J]. 王斌,王仁广,何玮,吴利军,刘昭度. 计算机应用研究. 2010(02)
[5]基于CarSim RT的车辆稳定性系统控制器开发[J]. 郭孔辉,付皓,丁海涛,卢荡,金凌鸽. 汽车技术. 2008(03)
博士论文
[1]面向驾驶辅助系统的车辆行驶安全预警模型研究[D]. 胡三根.华南理工大学 2016
硕士论文
[1]智能车防撞预警系统纵向控制策略研究[D]. 项秀梅.大连理工大学 2018
[2]基于模糊控制的自适应巡航控制系统研究[D]. 刘红梅.长安大学 2018
[3]汽车前向避撞预警系统的研究[D]. 孟鑫.辽宁工业大学 2018
[4]基于神经网络PID控制器的汽车自适应巡航控制系统研究[D]. 刘道旭东.吉林大学 2017
[5]基于滑模控制的纯电动汽车避撞系统控制策略研究[D]. 刘生强.合肥工业大学 2017
[6]基于毫米波雷达的汽车防碰撞控制算法研究[D]. 游忍.合肥工业大学 2017
[7]汽车主动防撞预警系统的安全策略研究[D]. 李文娜.吉林大学 2016
[8]汽车自适应巡航控制系统模糊控制策略研究[D]. 李肖含.北京理工大学 2015
[9]汽车纵向防撞预警控制系统建模与仿真研究[D]. 肖迪.湖南大学 2014
[10]智能自适应PID控制器设计及仿真研究[D]. 赵敏.哈尔滨工业大学 2012
本文编号：3057628
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