弱勢道路使用者指在道路交通中由于缺乏安全保護而易受傷害的參與者,主要包括行人和兩輪車使用者。根據(jù)相關統(tǒng)計,弱勢道路使用者死亡人數(shù)占全球道路交通事故死亡人數(shù)的一半以上,其道路安全成為亟待解決的問題,提升弱勢道路使用者的安全保護成為下一代汽車主動避撞系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。弱勢道路使用者運動靈活、出現(xiàn)位置隨機,制動和轉(zhuǎn)向都可能是最佳的汽車避撞操作,本文提出一種綜合主動制動和主動轉(zhuǎn)向操作的汽車主動避撞系統(tǒng),重點針對主動避撞系統(tǒng)測試場景、安全評估及自主決策規(guī)則、汽車橫縱向主動避撞控制進行了研究。首先,對國內(nèi)外關于弱勢道路使用者的汽車主動避撞技術的相關研究進行了總結。以中國交通事故深入研究數(shù)據(jù)庫為基礎,經(jīng)過事故篩選、場景分類、類型排序提取出主動避撞系統(tǒng)的功能場景,確定了參與方速度、光照條件等特征量范圍,然后參考相關測試規(guī)范確定了場景中特征量具體取值,得到了針對弱勢道路使用者的主動避撞系統(tǒng)測試場景,并提出了主動避撞系統(tǒng)的整體方案。其次,研究了主動避撞系統(tǒng)的安全評估方法及自主決策規(guī)則。首先根據(jù)汽車行駛的道路類型,分別構建了在直路和彎路行駛時汽車與目標的位置關系模型,建立目標進入時間、目標離開時間、碰撞時間三... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

汽車安全技術發(fā)展路線

針對弱勢道路使用者的汽車主動避撞系統(tǒng)2逐步得到廣泛應用，主動安全技術對汽車安全性能提高發(fā)揮著越來越積極的作用。避撞是主動安全技術的重要內(nèi)容。二十世紀八十年代，美國交通部開展了以主動避撞系統(tǒng)為核心的IVI項目，經(jīng)過二十余年的發(fā)展，以前方車輛為目標的主動避撞技術已較為成熟，并應用于自適應巡航系統(tǒng)（AdaptiveCruiseControl，ACC）和自動緊急制動系統(tǒng)（AutonomousEmergencyBraking，AEB）中。AEB系統(tǒng)主要關注緊急情況中的駕駛員安全，根據(jù)歐洲車輛安全分析驗證組織（ValidatingVehicleSafetythroughMeta-Analysis，VVSMA）開展的研究，AEB系統(tǒng)能夠減少38%的汽車追尾碰撞[3]，與之相比，針對行人、兩輪車使用者等弱勢道路使用者（VulnerableRoadUsers，VRU）的主動避撞技術還有待進一步研究。2011-2016年中國和美國VRU死亡人數(shù)及占比如圖1.2所示[4-6]。圖1.22011-2016年中美VRU死亡人數(shù)及占比Fig.1.2NumberandproportionofVRUdeathsinChinaandtheUnitedStatesfrom2011to2016由圖1.2可知，每年兩國都有超過一萬名弱勢道路使用者在交通事故中喪生，如此龐大的群體應該得到汽車安全技術研發(fā)者的重視，提升對弱勢道路使用者的保護效果成為下一代汽車主動避撞系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。針對弱勢道路使用者的主動避撞系統(tǒng)研究包括兩個主要問題：一是如何保證精準可靠的VRU識別與跟蹤；二是如何實現(xiàn)合理高效的安全評估及決策。隨著傳感技術、人工智能的發(fā)展和計算機處理能力的提高，第一個問題逐漸得到解決[7-8]，而由于交通環(huán)境復雜且VRU機動性較強，VRU相對汽車位置更具不確定性，如何綜合人員安全和道路通行效率，對行車環(huán)境進行評估并決策避撞操作是第二個問題的難點。研究者對比了汽車避撞操作最晚制動點（LastPointtoBrake，

江蘇大學碩士學位論文3LPB）和最晚轉(zhuǎn)向點（LastPointtoSteer，LPS）的關系[9]，結果如圖1.3所示。圖1.3避撞操作最晚制動點（LPB）和最晚轉(zhuǎn)向點（LPS）Fig.1.3Lastpointtobrake(LPB)andlastpointtosteer(LPS)ofcollisionavoidanceoperation由圖1.3可知，車速大于某一值時最晚轉(zhuǎn)向點小于最晚制動點，且該值與期望橫向位移呈正相關，與路面附著系數(shù)呈負相關。針對體積較小且運動多變的弱勢道路使用者，如果汽車能采用主動制動和主動轉(zhuǎn)向兩種避撞操作，VRU的道路安全將得到更大程度保護。綜上所述，弱勢道路使用者在交通事故中傷亡人數(shù)眾多，其道路安全問題已不容忽視，而且電子信息、智能化技術不斷進步成熟，為汽車安全技術研發(fā)提供了有利條件，針對弱勢道路使用者的主動避撞技術將成為汽車主動安全研究的重要方向。同時，車輛橫縱向動力學控制是汽車智能駕駛的重要一環(huán)，開發(fā)綜合主動制動和主動轉(zhuǎn)向操作的汽車主動避撞系統(tǒng)，不僅可以減輕弱勢道路使用者的道路安全問題，還會加快推動我國智能駕駛發(fā)展進程，具有積極的經(jīng)濟意義和社會意義。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1VRU交通事故研究交通事故研究能夠為汽車安全技術開發(fā)提供數(shù)據(jù)來源，研究結果同時可應用于相關政策法規(guī)和技術標準制定、駕駛行為研究、道路安全規(guī)劃等方面。進行汽車主動避撞系統(tǒng)開發(fā)，應首先對交通事故開展研究，主要采用統(tǒng)計學方法，提取包括環(huán)境信息（天氣、時間、道路類型等）、事故參與者信息（運動狀態(tài)、傷害

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]車輛碰撞緩解制動系統(tǒng)控制算法研究[D]. 徐靖淳.吉林大學 2019
[2]基于駕駛習性的智能汽車個性化換道輔助系統(tǒng)研究[D]. 閆淑德.吉林大學 2019
[3]城市工況下緊急轉(zhuǎn)向輔助避障系統(tǒng)開發(fā)[D]. 張英澤.吉林大學 2019
[4]基于模型預測和路徑規(guī)劃的汽車主動轉(zhuǎn)向避撞控制研究[D]. 張巍.重慶大學 2017
[5]基于最小安全距離的車輛換道控制研究[D]. 吳杭哲.哈爾濱工業(yè)大學 2015



本文編號：3218475