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基于V2I的无信号交叉路口车辆制动预警分析
| 论文题名： | 基于V2I的无信号交叉路口车辆制动预警分析 |
| 关键词： | 无信号交叉路口;车辆制动预警;时间阈值;PreScan软件 |
| 摘要： | 21世纪以来，我国的汽车工业得到了快速发展，特别是智能化、网联化发展迅猛。在汽车保有量增加的同时也严重影响了道路交通运行状况，交通事故发生率居高不下，尤其在无信号交叉口的事故发生率更是高达35%，频繁的交通事故给人民的生命财产造成了巨大的损失。因此减少无信号交叉口交通事故发生率以及降低交通事故的严重性，对整个交通安全环境的改善具有重大意义。目前越来越多的车辆装备了高级驾驶辅助系统，通过车辆自身的感知模块以及V2I技术，可以实现车、路之间的信息共享，再利用决策、控制模块对车辆进行最优控制，提升车辆的安全性、舒适性。 首先，本文针对我国城市和乡村公路中的两类无信号交叉口的特点，提取两种类型下的交通特征，利用PreScan软件构建十字型、Y型、X型三种无信号交叉口场景，使得该研究结果更符合我国无信号交叉口的实际状况。同时以一起无信号交叉口的典型交通事故为例，具体分析事故发生的原因，利用PC-Crash软件对事故碰撞过程进行再现仿真，得到事故发生原因及碰撞参数。 其次，本文对比分析了四种AEB模型，拟选择TTC算法模型进行制动预警，由于传统的TTC模型存在一定的缺陷，尤其是在本车处于较高速度的时候避撞效果不理想，所以本文在分析制动距离的影响因素下，选择符合满足90%驾驶人的反应时间，以及在传统TTC模型中引入相对加速度作为危险判断条件，使得TTC的计算结果更符合实际需求。 再次，本文针对中低车速工况下的TTCw、TTCp、TTCa三个时间阈值将车辆驾驶安全状态分为四个等级进行预警与分级制动。通过5组仿真实验确定了中低速时间阈值下车辆有效避免碰撞的速度临界点，进而设计5组极限车速的对照实验优化得出最合适的TTC高速时间阈值，然后利用Simulink软件构建了可以根据车速高低自动切换时间阈值的优化TTC模型。 最后，本文针对三类无信号路口的分布情况，设置TIS传感器，并在Simulink软件中利用UDP通信作为路侧传感器与车辆之间的通信连接，然后利用PreScan软件与Simulink软件联合仿真得到了主车的速度、制动压力的变化曲线，结果显示该优化的TTC模型可以在多种无信号交叉口工况下有效避免碰撞事故的发生。 |
| 作者： | 赵小龙 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 刘宏飞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 吉林大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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