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高速公路车辆行驶安全辅助换道预警系统研究

杨双宾  
【摘要】: 近年来,我国高速公路运输得到迅速的发展的同时,也面临着更为严重的交通安全与道路畅通问题。与国外发达国家相比,我国高速公路上各类交通事故更为频繁和严重。虽然由换道引起的交通事故占到总交通事故的比例很小,但是由其引起的事故所造成的交通延迟却占总延迟时间的相当一部分,给人民的生命、财产都造成了重大损失。汽车行驶安全辅助换道系统是汽车安全辅助驾驶的重要组成部分。针对我国高速公路汽车换道引起的各类事故所造成的各类问题及安全辅助换道领域研究进展情况,本文开展了高速公路汽车行驶安全辅助换道预警系统的研究,对解决相关交通事故问题具有一定的理论意义和实际价值。 首先,在对车辆换道操作过程进行相关分析后,提出了车辆避免发生交通事故的基本条件;随后,对不同的车道变换过程,由相邻车辆间不发生碰撞为基本要求推导出了车辆问应满足的起始最小纵向安全距离,并建立了最小安全换道距离模型。在此基础上,本文基于Matlab开发的仿真分析软件,对不同安全换道模型进行了仿真比较,分析了本文模型的优缺点;然后,基于本文建立的安全辅助换道模型,根据驾驶员换道操作的急切程度,建立了较为合理的安全辅助换道预警逻辑准则,并对安全辅助换道系统危险状态等级进行了划分;最后,通过对国内外常用车载传感器性能分析比较后,本文建立了安全辅助换道预警系统,并以本课题组拥有的CyberCar车作为试验平台对本文建立的安全辅助换道预警系统进行了低速条件下的简单道路试验。 仿真分析及道路实验表明,本文建立的辅助换道模型在一定条件下反应了驾驶员的实际行为特性,所丌发的系统可为未来进一步研究不同危险状态下的汽车辅助换道预警系统提供一定的技术基础和支撑。


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