車輛巡航防撞預警系統(tǒng)建模與仿真研究
發(fā)布時間:2021-03-01 14:41
隨著中國汽車保有量的逐年攀升,交通事故隨之增多,與車輛相關(guān)的主動安全技術(shù)變得越來越重要。它的應用對提升道路交通安全、減少碰撞事故的發(fā)生意義重大;同時《中國制造2025》行動綱領(lǐng)也提到汽車智能化的發(fā)展要求。本文提出關(guān)于巡航防撞預警的研究就屬于車輛主動安全范疇。本文以巡航防撞預警系統(tǒng)為研究對象,基于車輛動力學和控制理論,考慮復雜道路行駛工況,依據(jù)不同控制功能確定整體設計方案,給出系統(tǒng)的組成架構(gòu)和不同功能模式,對控制系統(tǒng)的舒適性指標進行了分級量化;利用CarSim建立了車輛動力學模型,并對發(fā)動機節(jié)氣門開度特性圖進行數(shù)據(jù)分析,同時在CarSim仿真過程中對不同初始車速下自車的最大自由減速度數(shù)據(jù)進行采集,依據(jù)切換邏輯算法設計節(jié)氣門開度/制動力控制切換策略,建立了車輛逆動力學模型。本文基于車輛實際制動特點,結(jié)合道路交通要求和防撞原理,給出安全距離的確定原則,在此基礎(chǔ)上設計出一種基于駕駛員制動特性的臨界預警距離模型和臨界制動距離模型:具體為對駕駛員制動操作進行實驗并分析相關(guān)數(shù)據(jù),采用Matlab最小二乘法擬合實驗數(shù)據(jù),獲得符合駕駛員制動特性的安全距離模型,并在此基礎(chǔ)上設計分級預警算法。然后分析并確定...
【文章來源】:長安大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
中國汽車保有量統(tǒng)計
圖 1.2 交通事故原因統(tǒng)計而且,汽車制造業(yè)作為一個綜合性產(chǎn)業(yè),汽車產(chǎn)業(yè)的水平能夠體現(xiàn)一個國家的工力。近年來隨著我國政府提出《中國制造 2025》行動綱要,綱要中提出汽車產(chǎn)業(yè)要互聯(lián)網(wǎng)+”相結(jié)合,朝著智能化和信息化方向發(fā)展,并要積極提高汽車行業(yè)的自主能力。根據(jù)調(diào)研機構(gòu) Strategy Analytics 公布的信息,預計到 2021 年市場上將有超0%的乘用車安裝輔助駕駛系統(tǒng)和部分自動駕駛產(chǎn)品[4]。智能駕駛技術(shù)的研究可以有解交通擁堵、提升交通效率,能夠減少事故的發(fā)生和保證道路行車的安全性,并且乘者提供智能、舒適的駕乘體驗。自上個世紀末開始,歐美發(fā)達國家就意識到輔助安全駕駛的重要性,對先進駕駛系統(tǒng)(ADAS: A dvanced Driver Assistant System)展開研究,作為傳統(tǒng)車輛向信息化動化發(fā)展的重要過渡階段。伴隨著相關(guān)道路法規(guī)、標準的出臺,市場上 ADAS 產(chǎn)品能越來越豐富和完善。巡航防撞預警系統(tǒng)屬于ADAS中的車輛縱向控制范疇,能有
圖 2.1 巡航防撞預警系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)本文研究的車輛巡航防撞預警系統(tǒng)是一個防撞預警并輔助巡航功能的控制系統(tǒng),輛巡航-防撞預警系功能具體有:1. 駕駛員在高速公路上車速較快時,可以選擇防撞預警模式,此時是以車輛的防為主,通過對自車與前車的相對距離與系統(tǒng)設定的安全距離進行判斷比較,在自車檢到危險時進行分級預警和緊急防撞,保證車輛行駛安全,本文稱此為防撞預警模式。2. 當自車縱向前方無車或是前車距離自車很遠時,車輛可以按照駕駛員設定的速進行定速巡航;當前方交通狀況良好,車輛不是很多時,自車可以與前車保持一定車進行自適應跟隨行駛,此功能稱為定速-自適應巡航模式,此模式可以自動控制車輛動,簡稱自動模式。上述功能對于車輛防撞、降低道路交通事故、減少駕駛員操作強和提升車輛主動安全性意義重大;谏鲜鼋o出的功能,本文后續(xù)研究的控制系統(tǒng)的設計就是在此基礎(chǔ)上進行的。制系統(tǒng)整體流程圖如圖 2.2,防撞預警模式流程如圖 2.3。其中w為預警參數(shù),反應預
【參考文獻】:
期刊論文
[1]交通事故類型和違法類型對應分析[J]. 劉林,傅惠,呂偉韜,胡剛,王晨,張喆. 中國安全科學學報. 2017(11)
[2]Mobileye系統(tǒng)芯片EyeQ2和計算機視覺算法為寶馬1系碰撞預警系統(tǒng)提供支持[J]. 汽車工藝與材料. 2012(02)
[3]淺談智能交通系統(tǒng)建設[J]. 江志超,程廣濤,趙艷. 北華航天工業(yè)學院學報. 2010(06)
[4]汽車ACC系統(tǒng)可變輸出論域模糊控制算法[J]. 王斌,王仁廣,何瑋,吳利軍,劉昭度. 計算機應用研究. 2010(02)
[5]基于CarSim RT的車輛穩(wěn)定性系統(tǒng)控制器開發(fā)[J]. 郭孔輝,付皓,丁海濤,盧蕩,金凌鴿. 汽車技術(shù). 2008(03)
博士論文
[1]面向駕駛輔助系統(tǒng)的車輛行駛安全預警模型研究[D]. 胡三根.華南理工大學 2016
碩士論文
[1]智能車防撞預警系統(tǒng)縱向控制策略研究[D]. 項秀梅.大連理工大學 2018
[2]基于模糊控制的自適應巡航控制系統(tǒng)研究[D]. 劉紅梅.長安大學 2018
[3]汽車前向避撞預警系統(tǒng)的研究[D]. 孟鑫.遼寧工業(yè)大學 2018
[4]基于神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制器的汽車自適應巡航控制系統(tǒng)研究[D]. 劉道旭東.吉林大學 2017
[5]基于滑?刂频募冸妱悠嚤茏蚕到y(tǒng)控制策略研究[D]. 劉生強.合肥工業(yè)大學 2017
[6]基于毫米波雷達的汽車防碰撞控制算法研究[D]. 游忍.合肥工業(yè)大學 2017
[7]汽車主動防撞預警系統(tǒng)的安全策略研究[D]. 李文娜.吉林大學 2016
[8]汽車自適應巡航控制系統(tǒng)模糊控制策略研究[D]. 李肖含.北京理工大學 2015
[9]汽車縱向防撞預警控制系統(tǒng)建模與仿真研究[D]. 肖迪.湖南大學 2014
[10]智能自適應PID控制器設計及仿真研究[D]. 趙敏.哈爾濱工業(yè)大學 2012
本文編號:3057628
【文章來源】:長安大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
中國汽車保有量統(tǒng)計
圖 1.2 交通事故原因統(tǒng)計而且,汽車制造業(yè)作為一個綜合性產(chǎn)業(yè),汽車產(chǎn)業(yè)的水平能夠體現(xiàn)一個國家的工力。近年來隨著我國政府提出《中國制造 2025》行動綱要,綱要中提出汽車產(chǎn)業(yè)要互聯(lián)網(wǎng)+”相結(jié)合,朝著智能化和信息化方向發(fā)展,并要積極提高汽車行業(yè)的自主能力。根據(jù)調(diào)研機構(gòu) Strategy Analytics 公布的信息,預計到 2021 年市場上將有超0%的乘用車安裝輔助駕駛系統(tǒng)和部分自動駕駛產(chǎn)品[4]。智能駕駛技術(shù)的研究可以有解交通擁堵、提升交通效率,能夠減少事故的發(fā)生和保證道路行車的安全性,并且乘者提供智能、舒適的駕乘體驗。自上個世紀末開始,歐美發(fā)達國家就意識到輔助安全駕駛的重要性,對先進駕駛系統(tǒng)(ADAS: A dvanced Driver Assistant System)展開研究,作為傳統(tǒng)車輛向信息化動化發(fā)展的重要過渡階段。伴隨著相關(guān)道路法規(guī)、標準的出臺,市場上 ADAS 產(chǎn)品能越來越豐富和完善。巡航防撞預警系統(tǒng)屬于ADAS中的車輛縱向控制范疇,能有
圖 2.1 巡航防撞預警系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)本文研究的車輛巡航防撞預警系統(tǒng)是一個防撞預警并輔助巡航功能的控制系統(tǒng),輛巡航-防撞預警系功能具體有:1. 駕駛員在高速公路上車速較快時,可以選擇防撞預警模式,此時是以車輛的防為主,通過對自車與前車的相對距離與系統(tǒng)設定的安全距離進行判斷比較,在自車檢到危險時進行分級預警和緊急防撞,保證車輛行駛安全,本文稱此為防撞預警模式。2. 當自車縱向前方無車或是前車距離自車很遠時,車輛可以按照駕駛員設定的速進行定速巡航;當前方交通狀況良好,車輛不是很多時,自車可以與前車保持一定車進行自適應跟隨行駛,此功能稱為定速-自適應巡航模式,此模式可以自動控制車輛動,簡稱自動模式。上述功能對于車輛防撞、降低道路交通事故、減少駕駛員操作強和提升車輛主動安全性意義重大;谏鲜鼋o出的功能,本文后續(xù)研究的控制系統(tǒng)的設計就是在此基礎(chǔ)上進行的。制系統(tǒng)整體流程圖如圖 2.2,防撞預警模式流程如圖 2.3。其中w為預警參數(shù),反應預
【參考文獻】:
期刊論文
[1]交通事故類型和違法類型對應分析[J]. 劉林,傅惠,呂偉韜,胡剛,王晨,張喆. 中國安全科學學報. 2017(11)
[2]Mobileye系統(tǒng)芯片EyeQ2和計算機視覺算法為寶馬1系碰撞預警系統(tǒng)提供支持[J]. 汽車工藝與材料. 2012(02)
[3]淺談智能交通系統(tǒng)建設[J]. 江志超,程廣濤,趙艷. 北華航天工業(yè)學院學報. 2010(06)
[4]汽車ACC系統(tǒng)可變輸出論域模糊控制算法[J]. 王斌,王仁廣,何瑋,吳利軍,劉昭度. 計算機應用研究. 2010(02)
[5]基于CarSim RT的車輛穩(wěn)定性系統(tǒng)控制器開發(fā)[J]. 郭孔輝,付皓,丁海濤,盧蕩,金凌鴿. 汽車技術(shù). 2008(03)
博士論文
[1]面向駕駛輔助系統(tǒng)的車輛行駛安全預警模型研究[D]. 胡三根.華南理工大學 2016
碩士論文
[1]智能車防撞預警系統(tǒng)縱向控制策略研究[D]. 項秀梅.大連理工大學 2018
[2]基于模糊控制的自適應巡航控制系統(tǒng)研究[D]. 劉紅梅.長安大學 2018
[3]汽車前向避撞預警系統(tǒng)的研究[D]. 孟鑫.遼寧工業(yè)大學 2018
[4]基于神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制器的汽車自適應巡航控制系統(tǒng)研究[D]. 劉道旭東.吉林大學 2017
[5]基于滑?刂频募冸妱悠嚤茏蚕到y(tǒng)控制策略研究[D]. 劉生強.合肥工業(yè)大學 2017
[6]基于毫米波雷達的汽車防碰撞控制算法研究[D]. 游忍.合肥工業(yè)大學 2017
[7]汽車主動防撞預警系統(tǒng)的安全策略研究[D]. 李文娜.吉林大學 2016
[8]汽車自適應巡航控制系統(tǒng)模糊控制策略研究[D]. 李肖含.北京理工大學 2015
[9]汽車縱向防撞預警控制系統(tǒng)建模與仿真研究[D]. 肖迪.湖南大學 2014
[10]智能自適應PID控制器設計及仿真研究[D]. 趙敏.哈爾濱工業(yè)大學 2012
本文編號:3057628
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