車(chē)輛巡航防撞預(yù)警系統(tǒng)建模與仿真研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-01 14:41
隨著中國(guó)汽車(chē)保有量的逐年攀升,交通事故隨之增多,與車(chē)輛相關(guān)的主動(dòng)安全技術(shù)變得越來(lái)越重要。它的應(yīng)用對(duì)提升道路交通安全、減少碰撞事故的發(fā)生意義重大;同時(shí)《中國(guó)制造2025》行動(dòng)綱領(lǐng)也提到汽車(chē)智能化的發(fā)展要求。本文提出關(guān)于巡航防撞預(yù)警的研究就屬于車(chē)輛主動(dòng)安全范疇。本文以巡航防撞預(yù)警系統(tǒng)為研究對(duì)象,基于車(chē)輛動(dòng)力學(xué)和控制理論,考慮復(fù)雜道路行駛工況,依據(jù)不同控制功能確定整體設(shè)計(jì)方案,給出系統(tǒng)的組成架構(gòu)和不同功能模式,對(duì)控制系統(tǒng)的舒適性指標(biāo)進(jìn)行了分級(jí)量化;利用CarSim建立了車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型,并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度特性圖進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,同時(shí)在CarSim仿真過(guò)程中對(duì)不同初始車(chē)速下自車(chē)的最大自由減速度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,依據(jù)切換邏輯算法設(shè)計(jì)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度/制動(dòng)力控制切換策略,建立了車(chē)輛逆動(dòng)力學(xué)模型。本文基于車(chē)輛實(shí)際制動(dòng)特點(diǎn),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(shè)計(jì)出一種基于駕駛員制動(dòng)特性的臨界預(yù)警距離模型和臨界制動(dòng)距離模型:具體為對(duì)駕駛員制動(dòng)操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并分析相關(guān)數(shù)據(jù),采用Matlab最小二乘法擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),獲得符合駕駛員制動(dòng)特性的安全距離模型,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)分級(jí)預(yù)警算法。然后分析并確定...
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
中國(guó)汽車(chē)保有量統(tǒng)計(jì)
圖 1.2 交通事故原因統(tǒng)計(jì)而且,汽車(chē)制造業(yè)作為一個(gè)綜合性產(chǎn)業(yè),汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的水平能夠體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家的工力。近年來(lái)隨著我國(guó)政府提出《中國(guó)制造 2025》行動(dòng)綱要,綱要中提出汽車(chē)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(chē)行業(yè)的自主能力。根據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu) Strategy Analytics 公布的信息,預(yù)計(jì)到 2021 年市場(chǎng)上將有超0%的乘用車(chē)安裝輔助駕駛系統(tǒng)和部分自動(dòng)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(chē)的安全性,并且乘者提供智能、舒適的駕乘體驗(yàn)。自上個(gè)世紀(jì)末開(kāi)始,歐美發(fā)達(dá)國(guó)家就意識(shí)到輔助安全駕駛的重要性,對(duì)先進(jìn)駕駛系統(tǒng)(ADAS: A dvanced Driver Assistant System)展開(kāi)研究,作為傳統(tǒng)車(chē)輛向信息化動(dòng)化發(fā)展的重要過(guò)渡階段。伴隨著相關(guān)道路法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái),市場(chǎng)上 ADAS 產(chǎn)品能越來(lái)越豐富和完善。巡航防撞預(yù)警系統(tǒng)屬于ADAS中的車(chē)輛縱向控制范疇,能有
圖 2.1 巡航防撞預(yù)警系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)本文研究的車(chē)輛巡航防撞預(yù)警系統(tǒng)是一個(gè)防撞預(yù)警并輔助巡航功能的控制系統(tǒng),輛巡航-防撞預(yù)警系功能具體有:1. 駕駛員在高速公路上車(chē)速較快時(shí),可以選擇防撞預(yù)警模式,此時(shí)是以車(chē)輛的防為主,通過(guò)對(duì)自車(chē)與前車(chē)的相對(duì)距離與系統(tǒng)設(shè)定的安全距離進(jìn)行判斷比較,在自車(chē)檢到危險(xiǎn)時(shí)進(jìn)行分級(jí)預(yù)警和緊急防撞,保證車(chē)輛行駛安全,本文稱(chēng)此為防撞預(yù)警模式。2. 當(dāng)自車(chē)縱向前方無(wú)車(chē)或是前車(chē)距離自車(chē)很遠(yuǎn)時(shí),車(chē)輛可以按照駕駛員設(shè)定的速進(jìn)行定速巡航;當(dāng)前方交通狀況良好,車(chē)輛不是很多時(shí),自車(chē)可以與前車(chē)保持一定車(chē)進(jìn)行自適應(yīng)跟隨行駛,此功能稱(chēng)為定速-自適應(yīng)巡航模式,此模式可以自動(dòng)控制車(chē)輛動(dòng),簡(jiǎn)稱(chēng)自動(dòng)模式。上述功能對(duì)于車(chē)輛防撞、降低道路交通事故、減少駕駛員操作強(qiáng)和提升車(chē)輛主動(dòng)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(shè)計(jì)就是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的。制系統(tǒng)整體流程圖如圖 2.2,防撞預(yù)警模式流程如圖 2.3。其中w為預(yù)警參數(shù),反應(yīng)預(yù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]交通事故類(lèi)型和違法類(lèi)型對(duì)應(yīng)分析[J]. 劉林,傅惠,呂偉韜,胡剛,王晨,張喆. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(11)
[2]Mobileye系統(tǒng)芯片EyeQ2和計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法為寶馬1系碰撞預(yù)警系統(tǒng)提供支持[J]. 汽車(chē)工藝與材料. 2012(02)
[3]淺談智能交通系統(tǒng)建設(shè)[J]. 江志超,程廣濤,趙艷. 北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2010(06)
[4]汽車(chē)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(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2010(02)
[5]基于CarSim RT的車(chē)輛穩(wěn)定性系統(tǒng)控制器開(kāi)發(fā)[J]. 郭孔輝,付皓,丁海濤,盧蕩,金凌鴿. 汽車(chē)技術(shù). 2008(03)
博士論文
[1]面向駕駛輔助系統(tǒng)的車(chē)輛行駛安全預(yù)警模型研究[D]. 胡三根.華南理工大學(xué) 2016
碩士論文
[1]智能車(chē)防撞預(yù)警系統(tǒng)縱向控制策略研究[D]. 項(xiàng)秀梅.大連理工大學(xué) 2018
[2]基于模糊控制的自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)研究[D]. 劉紅梅.長(zhǎng)安大學(xué) 2018
[3]汽車(chē)前向避撞預(yù)警系統(tǒng)的研究[D]. 孟鑫.遼寧工業(yè)大學(xué) 2018
[4]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器的汽車(chē)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)研究[D]. 劉道旭東.吉林大學(xué) 2017
[5]基于滑?刂频募冸妱(dòng)汽車(chē)避撞系統(tǒng)控制策略研究[D]. 劉生強(qiáng).合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[6]基于毫米波雷達(dá)的汽車(chē)防碰撞控制算法研究[D]. 游忍.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[7]汽車(chē)主動(dòng)防撞預(yù)警系統(tǒng)的安全策略研究[D]. 李文娜.吉林大學(xué) 2016
[8]汽車(chē)自適應(yīng)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(xué) 2015
[9]汽車(chē)縱向防撞預(yù)警控制系統(tǒng)建模與仿真研究[D]. 肖迪.湖南大學(xué) 2014
[10]智能自適應(yīng)PID控制器設(shè)計(jì)及仿真研究[D]. 趙敏.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3057628
【文章來(lái)源】:長(zhǎng)安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
中國(guó)汽車(chē)保有量統(tǒng)計(jì)
圖 1.2 交通事故原因統(tǒng)計(jì)而且,汽車(chē)制造業(yè)作為一個(gè)綜合性產(chǎn)業(yè),汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的水平能夠體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家的工力。近年來(lái)隨著我國(guó)政府提出《中國(guó)制造 2025》行動(dòng)綱要,綱要中提出汽車(chē)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(chē)行業(yè)的自主能力。根據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu) Strategy Analytics 公布的信息,預(yù)計(jì)到 2021 年市場(chǎng)上將有超0%的乘用車(chē)安裝輔助駕駛系統(tǒng)和部分自動(dòng)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(chē)的安全性,并且乘者提供智能、舒適的駕乘體驗(yàn)。自上個(gè)世紀(jì)末開(kāi)始,歐美發(fā)達(dá)國(guó)家就意識(shí)到輔助安全駕駛的重要性,對(duì)先進(jìn)駕駛系統(tǒng)(ADAS: A dvanced Driver Assistant System)展開(kāi)研究,作為傳統(tǒng)車(chē)輛向信息化動(dòng)化發(fā)展的重要過(guò)渡階段。伴隨著相關(guān)道路法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái),市場(chǎng)上 ADAS 產(chǎn)品能越來(lái)越豐富和完善。巡航防撞預(yù)警系統(tǒng)屬于ADAS中的車(chē)輛縱向控制范疇,能有
圖 2.1 巡航防撞預(yù)警系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)本文研究的車(chē)輛巡航防撞預(yù)警系統(tǒng)是一個(gè)防撞預(yù)警并輔助巡航功能的控制系統(tǒng),輛巡航-防撞預(yù)警系功能具體有:1. 駕駛員在高速公路上車(chē)速較快時(shí),可以選擇防撞預(yù)警模式,此時(shí)是以車(chē)輛的防為主,通過(guò)對(duì)自車(chē)與前車(chē)的相對(duì)距離與系統(tǒng)設(shè)定的安全距離進(jìn)行判斷比較,在自車(chē)檢到危險(xiǎn)時(shí)進(jìn)行分級(jí)預(yù)警和緊急防撞,保證車(chē)輛行駛安全,本文稱(chēng)此為防撞預(yù)警模式。2. 當(dāng)自車(chē)縱向前方無(wú)車(chē)或是前車(chē)距離自車(chē)很遠(yuǎn)時(shí),車(chē)輛可以按照駕駛員設(shè)定的速進(jìn)行定速巡航;當(dāng)前方交通狀況良好,車(chē)輛不是很多時(shí),自車(chē)可以與前車(chē)保持一定車(chē)進(jìn)行自適應(yīng)跟隨行駛,此功能稱(chēng)為定速-自適應(yīng)巡航模式,此模式可以自動(dòng)控制車(chē)輛動(dòng),簡(jiǎn)稱(chēng)自動(dòng)模式。上述功能對(duì)于車(chē)輛防撞、降低道路交通事故、減少駕駛員操作強(qiáng)和提升車(chē)輛主動(dòng)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(shè)計(jì)就是在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的。制系統(tǒng)整體流程圖如圖 2.2,防撞預(yù)警模式流程如圖 2.3。其中w為預(yù)警參數(shù),反應(yīng)預(yù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]交通事故類(lèi)型和違法類(lèi)型對(duì)應(yīng)分析[J]. 劉林,傅惠,呂偉韜,胡剛,王晨,張喆. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2017(11)
[2]Mobileye系統(tǒng)芯片EyeQ2和計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法為寶馬1系碰撞預(yù)警系統(tǒng)提供支持[J]. 汽車(chē)工藝與材料. 2012(02)
[3]淺談智能交通系統(tǒng)建設(shè)[J]. 江志超,程廣濤,趙艷. 北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2010(06)
[4]汽車(chē)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(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2010(02)
[5]基于CarSim RT的車(chē)輛穩(wěn)定性系統(tǒng)控制器開(kāi)發(fā)[J]. 郭孔輝,付皓,丁海濤,盧蕩,金凌鴿. 汽車(chē)技術(shù). 2008(03)
博士論文
[1]面向駕駛輔助系統(tǒng)的車(chē)輛行駛安全預(yù)警模型研究[D]. 胡三根.華南理工大學(xué) 2016
碩士論文
[1]智能車(chē)防撞預(yù)警系統(tǒng)縱向控制策略研究[D]. 項(xiàng)秀梅.大連理工大學(xué) 2018
[2]基于模糊控制的自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)研究[D]. 劉紅梅.長(zhǎng)安大學(xué) 2018
[3]汽車(chē)前向避撞預(yù)警系統(tǒng)的研究[D]. 孟鑫.遼寧工業(yè)大學(xué) 2018
[4]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器的汽車(chē)自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)研究[D]. 劉道旭東.吉林大學(xué) 2017
[5]基于滑?刂频募冸妱(dòng)汽車(chē)避撞系統(tǒng)控制策略研究[D]. 劉生強(qiáng).合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[6]基于毫米波雷達(dá)的汽車(chē)防碰撞控制算法研究[D]. 游忍.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[7]汽車(chē)主動(dòng)防撞預(yù)警系統(tǒng)的安全策略研究[D]. 李文娜.吉林大學(xué) 2016
[8]汽車(chē)自適應(yīng)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(xué) 2015
[9]汽車(chē)縱向防撞預(yù)警控制系統(tǒng)建模與仿真研究[D]. 肖迪.湖南大學(xué) 2014
[10]智能自適應(yīng)PID控制器設(shè)計(jì)及仿真研究[D]. 趙敏.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3057628
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