考虑车辆运动预测的AEB系统控制策略

针对自动紧急制动（autonomous emergency braking,AEB）系统弯道适应性差及舒适性不佳的问题,提出了一种基于高斯过程运动预测,考虑变曲率弯道和制动舒适性的AEB系统控制策略。基于三次样条曲线建立行车道路模型,对前车进行定位,并计算相对曲线距离。考虑车辆运动的非线性特性以及时间效应,建立基于高斯过程理论的车辆运动预测模型,设计了基于预测碰撞时间的分级预警与制动控制策略。联合仿真结果表明：提出的控制策略能够有效实现车辆的避撞,解决了AEB系统在复杂动态工况下的弯道适应性和制动舒适性问题。     

自动驾驶自动紧急制动关键场景测试案例提取研究

为提取自动驾驶自动紧急制动(autonomous emergency braking system,AEB)关键场景测试案例,依据不同抽象程度依次重构符合自然驾驶规律的功能场景、逻辑场景、具体场景,进而对AEB系统展开测试并求解其关键场景。从自然驾驶数据集NGSIM筛选出车辆跟随实例构建出功能场景,基于场景要素构建功能场景,提取出该场景的关键字要素,采用高斯混合模型拟合自然驾驶数据,获得具有概率密度分布的逻辑场景,基于Gibbs抽样的蒙特卡洛方法生成具体测试实例,并通过重要性抽样方法生成关键场景。最后对生成到的关键场景聚类加速场景生成,并对其AEB系统在Prescan仿真软件进行测试。结果表明,AEB系统可对生成的关键场景实现避免碰撞。     

负载变化对危险货运车自动紧急制动系统的影响（英文）

主要是研究负载变化对油罐车自动紧急制动系统的影响.建立罐内液体的"质量-弹簧"等效机械模型,根据该模型计算制动时罐内液体的冲击力;基于车辆运动学和动力学方程建立了自动紧急制动模型,并对模型进行了仿真测试和实车测试验证.结果显示,防抱死系统的介入是空载情况下油罐车制动减速度曲线波动的原因,而满载情况下油罐车制动减速度曲线波动是由于罐内液体的晃动.进一步研究发现,有负载时,由于罐内液体的晃动,油罐车的制动效率衰减超过40%.基于这些发现,平均制动减速度和制动时间被加入到自动紧急制动算法中以计算更合理的提前制动时间和需求减速度.     

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.     

基于比功率的车辆事故自动呼救系统触发算法研究

在车辆事故自动呼救系统触发算法设计过程中,需要进行大量实车或台车碰撞试验以确定触发阈值。通过建立正面碰撞台车试验系统的有限元模型,模拟不同速度下碰撞加速度曲线,并在此基础上比较各种触发算法对碰撞强度的识别能力,确定使用比功率来识别不同强度碰撞以采取相应呼救方案。最后,通过台车碰撞试验和实车道路制动试验验证基于比功率的车辆事故自动呼救系统触发算法的可靠性。     

基于驾驶员紧急制动行为特征的危险估计算法

基于真实交通工况下驾驶员的紧急制动行为特征,建立了一种新的危险估计算法用于汽车避撞系统的控制策略开发.通过在车辆上安装车辆行驶记录仪采集了目标区域内驾驶员的真实交通场景;对采集到的交通场景进行人工筛选,并按照美国高速公路安全管理局(NHTSA)的分类方法进行了分类,得到了6种典型的危险工况;通过视频图像处理等方法对典型危险工况下驾驶员的紧急制动行为进行了分析,得到了驾驶员紧急制动起始点的碰撞时间tTTC值以及车辆在紧急制动过程中的平均制动减速度,并利用这些数据建立了基于碰撞时间倒数tiTTC和期望减速度areq的危险估计算法.这种危险估计算法能够同时考虑两车快速靠近以及稳定跟车工况,并与驾驶员在真实交通环境中的紧急制动行为相对应.     

城市自动驾驶决策系统安全分析与策略设计

基于系统理论过程分析（system theory process analysis, STPA）, 提出了一种面向高等级自动驾驶决策系统的安全性开发方法。该方法应用在一个城市自动驾驶决策系统的原型开发阶段, 通过安全分析得到系统的70个不安全控制行为。针对其中3个功能状态, 分析得到10个不安全控制行为原因, 提出9个安全策略。应用其中一个典型安全策略进行系统改进, 通过仿真试验对其进行了验证。试验结果表明,基于所提出方法设计的安全策略有效可行, 提出的方法能够提高自动驾驶决策系统的安全性。     

智能汽车自动紧急控制策略

结合驾驶员在紧急工况下的驾驶行为以及不同避撞方式的避撞效能,对以自动紧急制动系统(Autonomous Emergency Braking,AEB)为代表的控制策略进行分析,发现当前的紧急制动控制策略并不能很好地适应驾驶员行为和满足避撞效能的需要.为此,提出了一种融合制动控制和转向控制的自动紧急控制(Autonomous Emergency Control,AEC)策略.在该策略中驾驶员始终在环,系统通过集成驾驶员模型、车辆模型和道路环境模型信息判断驾驶员的行为是否正确,并将控制输入与驾驶员输入叠加在一起作为车辆的输入对驾驶员不当驾驶行为进行纠正.     

自动紧急制动系统行人避撞策略及仿真验证

为提高自动紧急制动系统对行人保护的安全性,提出了一种采用上层模糊控制和下层PID(proportion integration differentiation)控制的分层控制行人避撞策略。以某款E级SUV车辆为研究对象,建立其动力学模型,在国内外真实行人测试场景下,构建了基于TTC(time to collision)碰撞时间理论的风险评估模型,通过Matlab和CarSim软件的联合仿真,对控制策略进行了仿真验证。仿真结果表明:所提出的自动紧急制动系统行人避撞策略能满足国内行人测试工况标准,与行人最小安全距离为0.9m;在保证安全的前提下,模糊控制可自动调节制动强度,输出减速度范围控制在4.8～6.1m/s2,有较好的舒适性;TTC风险评估模型正确发出了行人碰撞预警,无漏警和误警发生。     

电子真空助力器控制系统及方法

为解决汽车智能驾驶制动、无人驾驶制动或自动紧急制动(AEB:Autonomous Emergency Braking)问题,提出电子真空助力器制动控制系统及方法.控制器系统控制电子真空助力器的电磁阀,实现主动增压和被动增压,实现汽车主动制动和被动制动,同时增加电磁阀温度模型控制.实验结果表明,该设计解决了无人驾驶时,电...     

基于雷达技术的汽车ABS道路试验系统开发

装备汽车防抱死制动系统(ABS)能够在危急情况下驾驶员需要紧急刹车时提供安全、有效的制动。ABS能让汽车即使在紧急制动的情况下也可保持稳定、可控。笔者通过ABS道路性能测试系统的开发来评价汽车制动性能,对雷达速度传感器、轮速传感器、陀螺仪、管路压力传感器、踏板力传感器、F/V(频率/电压)转换模块进行研究。在此基础上编写LabVIEW程序,进行场地实车制动试验,选取高附着系数下直线制动试验,并基于评价指标进行对比分析。结果表明,ABS道路性能测试系统及评价指标在实践中是可行的。     

基于自然驾驶数据的驾驶员紧急制动行为特征

基于中国自然驾驶数据,建立了紧急工况下制动避撞的驾驶员模型,分析了驾驶员的紧急制动反应时间和紧急制动输入特性的规律特征.结果表明:驾驶员的紧急制动反应时间与驾驶工况的紧急程度相关,以碰撞时刻倒数的临界值0.2s~(-1)作为危险触发阈值,驾驶员的紧急制动反应时间分布为均值0.5s的正态分布;最大制动减速度随驾驶工况紧急程度变化不明显,最大制动减速度梯度随驾驶工况紧急程度的增加而增加.     

商用车气压制动系统压力响应模型构建与验证

为准确获取商用车气压制动系统的压力响应动态特性,对商用车气压制动系统压力响应模型进行了构建与验证。综合考虑制动管路及各部件间耦合关系对系统压力响应的影响,依据制动系统中各部件的工作机理及其与管路间的连接方式,建立了包括气动管路、储气罐、制动气室、继动阀等部件在内的压力响应理论模型。采用立方插值拟质点法求解气动管路的分布参数模型。在此基础上,分别建立了各关键部件的仿真模型,并将其封装添至Simulink仿真模型库中。以某型商用车的双回路气压制动系统为例,搭建整车气压制动系统的压力响应仿真模型。将仿真实验结果与基于实车的台架实验数据进行对比,结果表明,各测压点的压力均方根偏差最大值为10kPa,相关系数为0.98。以前轴制动气室为例,比较了有无管路对压力响应的影响,结果证明了考虑管路的必要性。所构建的气压制动系统压力响应模型应可为商用车气压制动系统的性能分析、结构设计优化和制动控制开发提供依据和参考。     

山区公路长下坡路段货车鼓式制动器温升规律数值分析

结合龙岩典型长下坡事故黑点路段,建立鼓式制动器温升规律有限元热分析模型,对货车鼓式制动器在紧急和持续制动工况下的温升规律和具体路段下重复制动货车鼓式制动器的温升规律进行了深入分析,并进行了实车试验验证.研究结果表明:车辆载重、车辆运行速度、道路坡度、制动鼓比热容是影响制动鼓温升规律的主要因素;实车制动行为与驾驶员心理、车辆运行速度及道路线形条件有密切关系,只有结合具体路段车辆运行状况及制动方式才能相对准确地进行模拟分析实际制动鼓的温升规律;基于运行速度的长下坡路段制动鼓重复制动温升规律模拟是一种可参考使用的方法.     

基于联合判别参数的防误踩油门制动控制系统设计

针对频繁发生的驾驶员误将加速踏板当作制动踏板而引起严重交通事故的现象,以加速踏板力、加速踏板的加速度、汽车与前方障碍物的距离及方向盘手握力作为联合判别参数,建立了驾驶员误踩油门判别逻辑规则,并以STC89C52单片机为核心设计出一种基于联合判别参数的防误踩油门制动控制系统,并对该系统进行了实车制动控制性能试验。试验结果表明,驾驶员在车速为20 km/h、40 km/h、60 km/h时误踩油门时,该系统紧急制动,并得到从误踩油门到汽车完全停止后的距离分别为3.66 m、10.79 m、21.10 m,比理论制动停车距离略小。可知该系统能够较精确地判断驾驶员误踩油门行为并能高效地进行制动,所设计的防误踩油门制动控制系统是可靠的,能够显著提高汽车的主动安全性。     

基于交通事故数据的自动紧急制动系统测试场景构建

为了探究面向汽车主动安全技术功能验证的测试场景的科学构建方法,构建符合真实交通状况的高保真测试场景。以自动紧急制动（Autonomous Emergency Braking, AEB）系统为研究对象,以美国高速公路安全管理局事故数据库中筛选出的AEB系统功能适用的6 639起道路交通事故为研究样本,通过机器学习方法实现了由事故数据到测试场景的科学转换。针对传统聚类算法的缺陷,提出了基于层次聚类和K-means聚类相结合的融合聚类算法,并引入聚类曲线以开展事故数据样本的聚类分析。根据聚类获取的12类典型事故场景,构建了面向AEB系统功能验证的14种测试场景。研究表明：相比于传统的K-means聚类算法,融合聚类算法平均减少了8次迭代次数;聚类结果平均减少3%的波动;实现事故数据样本的科学准确聚类且提升数据聚类效率。所提出的测试场景在实现对现有AEB测试场景有效覆盖的同时,为标准测试场景的进一步扩充提供了有力支撑。     

电动汽车再生制动与液压ABS系统集成控制研究

文章根据制动系统的结构制定了常规制动和防抱死制动的控制策略,在Matlab/Simulink平台上建立了控制策略的仿真模型.仿真结果表明,控制策略能满足制动安全性和驾驶员感觉的要求,并能回收相当比例的制动能量.文中建立了实车测试系统来验证该控制策略,试验结果与仿真结果类似,表明集成控制系统满足设计要求.     

基于驾驶员类型分析的智能车辆交叉口行为决策

提出一种基于车辆行为交互的两阶段智能车辆交叉口行为决策方法.第一阶段通过基于模糊逻辑的驾驶员激进程度判别模型,判断交叉口其他车辆的驾驶员类型;第二阶段通过驾驶员激进程度与碰撞到达时间（TTC）进行行为决策.使用Prescan和Matlab/Simulink进行交叉口联合仿真.结果表明,该方法可以使智能车辆安全有效通过有其他车辆通行的交叉路口.      

基于参数自整定模糊PID的汽车纵向控制

在对汽车纵向动力学控制系统分析的基础上，探讨基于两车的纵向自动跟踪的控制问题．建立了两车跟随运动的二阶模型，并设计了加影制动的逻辑切换规律．应用参数自整定模糊PID控制，对PID的3个参数进行调节，控制被控车与导航车的车间纵向相对距离和纵向相对速度误差的变化范围，以达到汽车纵向控制的目的；利用小增益定理，得到了模糊PID控制系统的稳定性充分条件．仿真结果表明：该方法与一般模糊控制相比，减少了系统的超调量，增强了动态抗干扰能力，具有一定的鲁棒性，较好地解决了快速性和小超调之间的矛盾．     

商用半挂车队列纵向运动协同控制及仿真

基于滑模控制理论设计了一种适用于商用半挂车队列行驶的协同自适应巡航控制算法,并分别采用相邻两车车间通信和领车与跟随车辆直接通信两种通信方式对商用半挂车队进行纵向运动控制,在MATLAB/simulink和Trucksim软件环境下进行联合仿真及性能对比。仿真结果表明,与相邻两车车间通信方式相比较,采用领车与跟随车辆直接通信的方式可以有效缩短每辆跟踪车辆的响应时间和相应的行车间距,增强车队稳定性和安全性,提高道路通行能力。