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基于人车环境的车辆纵向防撞预警系统研究
| 论文题名： | 基于人车环境的车辆纵向防撞预警系统研究 |
| 关键词： | 交通安全;预警系统;防撞预警;安全距离模型;模糊控制 |
| 摘要： | 随着我国汽车保有量的逐渐上升，交通事故频繁发生。如何确保行车安全成为一个日益严峻的社会话题，车辆纵向防撞预警系统能够有效保障交通安全，从而避免交通事故和人身财产损失，因此本文对防撞预警系统进行研究。 通过对防撞预警系统现状的研究，发现当前安全车距模型未能充分考虑驾驶员与外界环境且模型准确性较低。基于此，本文提出了基于人车环境的车辆纵向防撞预警系统模型。首先对安全距离模型的相关理论进行分析，并设计车辆防撞预警系统的总体方案。 其次，针对前车静止或匀速、减速和加速等行驶工况建立包括预警和极限的两级式安全距离模型。从生理和心理上对驾驶员的各种特性进行研究，分析不同特性对驾驶员反应时间的影响；再对外界环境中天气和路面状况进行研究，分析在不同天气和道路下对驾驶员反应时间的影响，从而得出影响较大的特征值，并基于模糊控制建立驾驶员反应时间求解模型；同时，对最小车间距离进行改进，提出基于驾驶员风格和路面状况的可变最小车间距离模型。最终建立基于人、车、环境三种因素的安全车距模型。 再次，采用CarSim软件搭建车辆纵向动力学模型，同时在Matlab/Simulink中搭建节气门和制动系统逆动力学模型及两者切换模型。对控制系统进行分层设计，基于LQR控制设计上层控制器输出期望加速度，基于PID控制设计下层控制器跟踪上层输出的期望加速度，从而完成对汽车加速或减速操作控制。 最后，联合CarSim和Matlab/Simulink软件搭建模型，形成闭合仿真回路。设置前车静止、匀速、减速和加速四种工况进行仿真试验，结果表明本文设计的纵向防撞预警系统模型能够与前车保持安全距离，对于提高行车的安全性、降低追尾碰撞事故发生率等有着重大意义。 |
| 作者： | 袁宁 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 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： | 2022 |
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