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智能运输系统——基于毫米波雷达的车辆防撞技术与实验研究

贺乐厅  
【摘要】: 智能运输系统(ITS)又称智能车辆公路系统(IVHS),是当前国际上正在探索和研究 的一种集道路、车辆、通讯和驾驶于一体的尖端技术,其目的是最终提供一个更安全、更有 效、无污染的地面运输系统。在江苏省交通厅的资助下,东南大学目前正大力开展对智能运 输系统的研究工作。本论文作为其中智能辅助驾驶系统的一个子项目,对车辆防撞技术进行 了理论和实验研究。 本课题研究的规划是:一方面作为跟踪现代先进技术发展的探索,与我校“汽车自动驾 驶机器人”课题研究成果结合,进一步构建智能辅助驾驶系统:另一方面考虑当前实际应用, 制成独立单元,形成人一机组合,开发在高速公路行驶中使用的防撞系统,本课题研究具有 理论意义和实用价值。 本论文取得的研究成果主要有: 1. 对三角波信号方式进行了改进,采用多波段的信号发射波形,从而解决了三角波方式不 能识别多目标的问题。 2. 提出了利用小波分析技术对雷达的中频信号进行处理的方法。相对于传统防撞系统中常 用的短时傅里叶变换方法来说,小波技术的应用可以方便地对雷达中频信号按照频率的 不同进行分解,有助于多目标环境下的识别。另外,考虑到在高速公路运行环境应用时, 由于道路、路边栅栏、树木和楼宇的影响而导致的干扰,小波处理方法可以有效将其滤 除。 3. 构建和开发了一套车辆防撞实验系统,并完成了实验研究。实验系统采用ATMEL公司 的AVR单片机作为信号发生器的控制中心,其高速度和低功耗的特点对雷达发射信号 的线性度校正具有突出的效果,并可根据需要修改发射信号波形,便于对不同波形进行 实验研究。实验系统在车辆上进行了实测,试验结果与理论分析基本相符,并为开发实 用系统提供了技术基础。 车辆防撞技术作为智能运输系统的一个子课题,将不断成熟和完善,防撞系统的应用可 以缩短车辆间的安全行车距离,保证高速运行车辆的安全性,提高公路运输效率,促进经济 的快速发展。


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