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基于驾驶员与环境特性的车辆前向防撞预警系统研究
| 论文题名： | 基于驾驶员与环境特性的车辆前向防撞预警系统研究 |
| 关键词： | 汽车辅助驾驶;前向防撞预警系统;驾驶员特性;环境特性 |
| 摘要： | 汽车作为便捷式交通工具在快速发展的同时，也导致交通事故频繁发生。随着智能交通系统的发展，汽车主动安全技术也成为研究热点，前向防撞预警系统作为高级辅助驾驶技术的一种，能够有效预防追尾碰撞，在降低事故发生率，提高驾驶安全性，推动智能交通的发展方面具有重要意义。但现阶段存在安全距离模型的精准度低、对驾驶员和环境特性考虑不够等诸多问题，因此很有必要对其进行相应的研究。 本文基于驾驶员和环境特性构建车辆前向防撞预警系统模型，首先对车辆制动过程和典型安全距离模型进行定量分析，以两车相等速度为安全临界点，建立了前车静止、匀速、减速工况下的预警和制动距离模型，通过分析模型的影响参数，建立体现驾驶员特性和环境因素的安全距离模型。为了提高模型的精确性和适用性，以驾驶员反应时间为突破点，分析其影响因素并选取特征值，利用模糊控制理论得到可变的驾驶员反应时间和考虑路面附着系数的最小安全距离；分析跟车工况下车速和车距变化对车头时距的影响，并基于模糊理论得到可变车头时距，从而对期望安全车距进行改进。结果表明改进后的安全距离模型能够适应不同驾驶员和动态环境的变化。 然后通过Carsim仿真平台构建车辆动力学和逆动力学系统模型。以车辆整体模型作为控制对象，基于积分分离PID控制器实现对距离和期望加速度的追踪控制；通过节气门/制动器切换逻辑获得期望的节气门开度和制动压力，实现对车辆的驱动/制动控制；通过对前车行驶工况进行安全状态判断，建立前向防撞预警控制策略模型。 最后通过Matlab/Simulink和Carsim搭建联合仿真系统，针对前车行驶状态设计目标车辆静止、匀速、减速工况下的仿真试验。结果表明，建立基于驾驶员和环境特性的安全距离模型参数设置合理，前向防撞预警系统控制模型准确可靠。当系统识别前方危险目标后能在设定的安全距离内预警，并在到达危险距离后及时紧急制动，确保行车安全，以安全距离进行跟车行驶。该系统提高了安全车距模型的精确性以及行驶安全性，对有效的避免车辆碰撞具有一定的现实意义。 |
| 作者： | 王艳玲 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 导师： | 李宪民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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