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间断冰雪路面下基于V2X的车辆防碰撞控制策略研究
| 论文题名： | 间断冰雪路面下基于V2X的车辆防碰撞控制策略研究 |
| 关键词： | 汽车自动紧急制动系统;间断冰雪路面;防碰撞控制策略;制动距离 |
| 摘要： | 近年来，随着国家经济的不断发展，国内汽车保有量突破新高，机动车保有量与驾驶员数量的增长给人们带来便捷的同时，也带来了严峻的交通安全考验。为提升道路交通安全性，汽车也在不断向智能化、网联化发展，越来越多的车辆配备了自动紧急制动系统，但车辆上装配的传感器在恶劣天气状况、障碍物遮挡、在急弯上行驶等情况下存在测量不精准的缺点，且目前车辆在间断冰雪路面上行驶时的防碰撞控制研究较少，而路面附着系数的大小是影响车辆制动距离的主要因素之一。论文基于 V2X技术，搭建考虑路面附着系数的车辆防碰撞控制模型以避免车辆在间断冰雪路面上行驶时发生事故。 基于车辆动力学响应，利用无迹卡尔曼滤波算法实时估计路面附着系数。论文首先搭建了七自由度动力学模型和 Dugoff轮胎模型，然后将轮胎力做归一化处理后代回整车模型中，得出状态变量与观测量之间的关系，最后基于无迹卡尔曼滤波算法估计路面附着系数。通过 MATLAB/Simulink与 CarSim软件的联合仿真，验证该路面附着系数估计器在估计间断冰雪路面（三种均一路面、对接路面、对开路面）附着情况的准确性。 基于 V2X的车辆防碰撞控制策略研究。该策略中主要包括三个模块：信息采集模块、决策模块和执行模块。信息采集模块主要利用 V2X技术获得主车周围环境信息、周围车辆运动状态参数等，为决策模块提供数据。决策模块主要用于根据主车与前车不同的运动状态、道路状况，给出不同的控制策略。模块中包括了三个子模型，分别为用于检测目标车的车辆周围环境状态检测模型、基于环境的可变 TTC安全时间模型、基于路面附着系数的多级制动模型。执行模块主要用于响应决策模块输出的制动减速度请求，并在模块中加入 ABS，以防止车辆制动时由于车轮抱死而丧失转向能力。 联合仿真验证车辆防碰撞控制策略的有效性。利用PreScan、MATLAB/Sim ulink、CarSim三个软件进行联合仿真，将Euro-NCAP作为标准测试场景，分别仿真验证车辆在不同测试场景下，在均一路面、对接路面、对开路面上行驶时能否有效避免碰撞。结果表明：论文提出的防碰撞控制策略可使得车辆在间断冰雪路面上行驶时有效避撞。 |
| 作者： | 张叶萃 |
| 专业： | 载运工具运用工程 |
| 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： | 2023 |
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