高速公路汽车防追尾安全行驶研究

为了提高在高速行驶状态下的车辆主动安全性能,并针对高速公路上汽车追尾事故发生的特点,以汽车制动过程为分析基础,得到3种不同的安全车距计算方法.利用Matlab对干燥路面状况下的车速与安全车距的关系进行仿真.仿真结果表明,其符合国家对机动车运行安全的要求.在此基础上,研究了汽车防追尾安全行驶的控制与执行,最后提出了基于不同影响因子的安全车距等级预警方法.     

公路隧道群追尾交通事故预警模型

由于公路隧道群追尾交通事故与车辆行驶过程中的运行状态密切相关,将车辆制动距离、行驶速度、车辆类型等交通流参数作为其识别预警特征参量,结合人工免疫系统原理,构建了智能化的公路隧道群追尾交通事故预警模型,能够对车辆异常状态的发展趋势做出较为准确的判断,并给出相应事故安全级别的预警信息.最后,以西汉高速公路隧道群区段为例,运用该基于人工免疫机理的预警模型进行工程实例仿真分析,得出了不同工况下的预警事故信息,说明了预警模型的准确性和可行性,为我国高速公路隧道群区段的安全运营管理提供了重要的理论依据.     

基于单目视觉的跟驰车辆车距测量方法

为了解决结构化道路上跟驰车辆的防追尾碰撞问题,首先在对车辆制动模型进行分析的基础上得到了车辆制动距离的计算公式,进而计算出跟驰车辆与前方车辆之间的安全距离.然后,从针孔模型摄像机成像的基本原理出发,推导出基于图像中车道线消失点的车距测量公式.车距测量结果只与图像中的近视场点到摄像机的实际距离有关,无需对所有的摄像机参数进行标定,从而解决了单目视觉车距测量问题.最后,完成了不同距离处前方车辆的车距测量试验.试验结果表明,该方法的车距测量相对误差小于3％,具备了较高的检测精度,能够满足跟驰车辆防追尾碰撞的应用要求.     

一种基于视频传感器的嵌入式车距测试系统

车距检测在智能交通系统中起着重要的作用.研究提出一种基于图像处理技术的汽车追尾碰撞预警方法,利用图像传感器在驾驶过程中实时监测汽车与附近车辆的距离.该技术通过CCD摄像头摄入车辆前方道路状况,由计算机进行主要的数据处理,以现有的车牌定位技术为基础计算车牌面积,根据透视原理判断车辆间是否保持安全距离.当距离过近时,系统将发出警报提醒驾驶员保持车距.     

弯道下商用车AEB的系统算法

仅以毫米波雷达获取前方环境信息的商用车AEB系统在弯道下易存在误动作,为解决此问题,对目标车辆进行位置补偿,判断其是否与自车在同一车道,从而完成对旁车道干扰车辆信息的滤除.基于制动过程与危险系数w_f设计多级预警与自主制动控制策略,以AEB各阶段介入时的碰撞时距值作为评价指标,验证能否实现危险情况下的有效避撞.仿真结果表明:弯道补偿算法能够区分旁车道与自车道目标车辆,有效避免对旁车道车辆的误制动,多级预警与自主制动控制策略符合期望指标,能对本车道危险车辆有效预警与制动,提高了弯道下汽车的主动安全性.     

一种基于ZigBee的防追尾预警系统

基于ZigBee的防追尾预警系统通过等间隔置于道路上的协调器和车载终端实现车联网，完成车车互联、信息共享。利用道路节点对道路进行分段管理，利用车载终端的GPS和RFID读取器实现车辆的位置、速度与行车道的信息获取，最后利用最小安全距离模型实现车辆防追尾的预警，并在实物测试中得到了验证，证明了系统的可行性。     

基于图像处理技术的汽车追尾预警系统的研究

如何防止高速公路中汽车追尾是智能交通系统所要急待解决的问题.本文利用中心透视原理和图像处理的方法可以解决车道识别,车辆识别和车间距测量的关键难点,达到高速公路汽车追尾预警的目的.实验结果表明效果良好,算法简便,可以有很好的实时性.     

基于图像处理技术的汽车追尾预警系统的研究

如何防止高速公路中汽车追尾是智能交通系统所要急待解决的问题．本文利用中心透视原理和图像处理的方法可以解决车道识别，车辆识别和车间距测量的关键难点，达到高速公路汽车追尾预警的目的．实验结果表明效果良好，算法简便，可以有很好的实时性．     

基于两级滤波的车辆相对加速度估计

针对智能交通中汽车防追尾碰撞预警技术难以准确获取车辆间相对加速度,从而影响预警准确性的不足,提出了一种基于两级卡尔曼滤波的相对加速度估计方法.首先建立准确描述车辆间相对加速度变化的车辆相对运动模型,利用卡尔曼滤波递推方法初步估计出相对加速度值.然后进一步结合相对速度信息,利用第二级卡尔曼滤波估计相对加速度的误差,对初步估计的相对加速度值进行修正,从而获取较为准确的相对加速度信息.实车试验结果表明,该方法的准确性和可靠性好,加速度估计误差小于0.5 m/s2.     

基于辅助制动系统的汽车稳定性试验研究

提出辅助制动系统进行汽车稳定性控制试验,运用Matlab/Simulink搭建辅助制动系统与实车系统的动力学关联仿真系统.以车辆运动轨迹和车辆质心侧偏角表征车辆状态,采用制动驱动集成稳定性控制策略,分别对实车系统和装有辅助制动系统的试验系统在不足转向、过多转向两种试验工况下稳定性控制性能进行分析和验证.进而以辅助制动系统验证车辆稳定性控制的有效性,在没有ESP控制或ESP控制系统失效时能有效辅助车辆行驶;在有ESP控制系统时行驶稳定性控制性能与实车系统在两种试验工况下均具有显著的一致性.同时,辅助制动系统作为汽车行驶稳定性控制试验装置其设计是科学的、可行的.     

基于悬架运动学分析的车辆跑偏问题

基于汽车结构和车辆动力学原理,从轮胎、悬架、制动、转向和整车系统等方面分析了多用途车(multi purpose vehicles,MPV)车辆跑偏因素和原理。首先列举并归类了车辆跑偏的影响因素;其次对跑偏车辆进行分析,对比分析结果并查找原因。最终提出解决方案进行实车验证,有效地解决了车辆跑偏问题。     

基于纵向避撞时间的预警／制动算法

针对汽车纵向避撞系统的要求,提出了一种基于纵向避撞时间的纵向碰撞预警／避撞（FCW／FCA）算法。通过分析纵向避撞时间与驾驶员反应时间之间的关系,建立了前车不同行驶工况条件下的安全车距模型,并在3种不同行驶工况下,与 Berkeley 模型进行制动／预警距离的对比。研究结果表明：该算法确定的制动距离与 Berkeley 模型确定的距离相差很小,并且考虑了前车的运行工况;该算法还能够根据前车行驶工况的不同,确定出合理的预警距离。对比分析结果验证了该算法的有效性和可行性,能够提高车辆行驶的安全性。     

基于纵向避撞时间的预警/制动算法

针对汽车纵向避撞系统的要求,提出了一种基于纵向避撞时间的纵向碰撞预警/避撞(FCW/FCA)算法。通过分析纵向避撞时间与驾驶员反应时间之间的关系,建立了前车不同行驶工况条件下的安全车距模型,并在3种不同行驶工况下,与Berkeley模型进行制动/预警距离的对比。研究结果表明:该算法确定的制动距离与Berkeley模型确定的距离相差很小,并且考虑了前车的运行工况;该算法还能够根据前车行驶工况的不同,确定出合理的预警距离。对比分析结果验证了该算法的有效性和可行性,能够提高车辆行驶的安全性。     

基于悬架运动学分析的车辆跑偏问题研究

基于汽车结构和车辆动力学原理,从轮胎、悬架、制动、转向和整车系统等方面分析了多用途车(multi purpose vehicles,MPV)车辆跑偏因素和原理。首先列举并归类了车辆跑偏的影响因素;其次对跑偏车辆进行分析,对比分析结果并查找原因。最终提出解决方案进行实车验证,有效地解决了车辆跑偏问题。     

汽车防追尾碰撞系统的研制

研制了一种自动控制的汽车防追尾碰撞系统。汽车正常行驶时,该系统处于非工作状态,当后车车头非常接近前车车尾时,该系统将发出防追尾警告,在发出警告后,如果驾驶员没有采取制动减速措施,该系统便启动紧急制动装置,以避免发生追尾事故。汽车防追尾碰撞系统具体组成如下:(1)行车环境监测系统由测量车间距离和前面车辆方位的激光扫描雷达及能够判定路面状态的道路传感器所组成。通过发出脉冲激光对前方道路状况进行监测,并能监测弯道上的障碍物。最小的激光扫描雷达监测范围为120ｍ。(2)防追尾碰撞判断分为两步:①从激光扫描雷达所测的距离及…     

基于概率计算的车辆碰撞风险模型研究

 为研究面向车辆防撞系统的碰撞风险模型,分析了车辆碰撞风险的概率内涵,根据运动学理论并考虑车辆运行特征,建立了基于概率计算的侧向碰撞风险模型,运用Vissim微观交通仿真等方法模拟常见的车辆运行场景,利用输出数据离线计算风险值,并对仿真结果进行评价。将追尾碰撞发生的过程分为前车减速与前车减速条件下的碰撞两起事件,运用条件概率的思想求出追尾事故发生的概率来表征跟车风险。从安全的本质出发提出了跟车风险的表述方法,建立密度函数模型。在分析前车减速条件下追尾碰撞条件时,从汽车地面力学理论的角度补充考虑了制动系统作用时间、附着系数等影响因素,使模型更接近实际状况,并且将判断的标准由停车距离扩展到了制动全过程的位移。通过与其他风险模型产生的计算结果进行比较分析,发现基于概率计算的碰撞风险模型,能够更好地反映实际交通安全状态,更适用于车辆防碰撞系统。     

基于CarSim交通事故中汽车制动初速度的计算*

基于汽车制动过程分析,结合实际交通事故中制动距离的影响因素,针对交通事故中汽车制动初速度计算方法进行了研究,通过分析传统计算的不足。结合理论知识,采用车辆动力学仿真软件CarSim中的实车仿真模块进行仿真分析,将最大制动加速度持续时间与制动初速度采用Matlab拟合,得到了一种以最大制动加速度持续时间为自变量的计算公式。最后进行实车试验采集制动数据,试验结果表明,该公式在交通事故中计算出的制动初速度,与实际情况基本吻合。     

基于最小安全距离的跟驰模型的建立和仿真研究

在常用的基于车间时距的安全距离模型和基于制动过程的安全距离模型的基础上,建立了在单车道跟驰状态下,前导车分别处于静止、匀速和匀加速等不同状态下,跟随车与前导车不发生追尾碰撞的最小安全距离模型,并考虑了车辆加速度渐变的过程,避免了以往模型中采用加速度突变的问题。最后通过Matlab仿真,验证了该模型能够很好地解决常用模型计算的安全距离出现偏差的问题。     

面向行车预警的临界安全车距研究

已有的车距计算模型与实测数据存在差异,主要原因在于现有的计算模型对汽车的制动性能及诸如路面附着系数、驾驶员的操纵特性等影响因素存在一些模糊认识。本文对安全车距的内涵进一步解析,并对距离进行分项,详细论述了安全车距的具体涵义,提出了临界安全车距的理论计算方法,为行车预警中的车距预警提供理论研究基础。     

基于单目视觉的车间TTC计算及追尾危险工况特征参数研究

为了研究车辆追尾危险工况的特征参数,本文针对最近五年来采集到的追尾危险工况数据进行特征参数提取和分析.首先利用单目图像信息,计算危险发生过程中车辆间的碰撞时间(TTC),然后对车辆正常跟车状态下TTC值、开始紧急制动时的速度、TTC值、制动减速度和最危险时刻TTC值等参数进行统计分析.实验结果显示,有95%的追尾危险发生在45km/h以下,驾驶员制动时产生的制动减速度均值为0.51g,驾驶员正常跟车时、开始制动时、最危险时的TTC值分别为2.9s,2.0s,1.0s.