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基于车车通信的安全车距研究

杜江伟  
【摘要】:随着高速公路的快速发展,我国年交通事故总量也不断增加,在这些事故中,追尾事故占有很大的比例。近几年来,基于车车通信技术的汽车安全车距的研究成为智能交通领域的一个热点课题。 目前,对汽车安全车距的检测主要依靠雷达和机器视觉,很少使用车车无线通信技术进行车距检测。本文以大型营运客车为研究对象,基于车车通信技术,以改进的驾驶人预估安全距离模型为基础,通过车车无线通信技术,考虑驾驶人的驾驶意图及车辆运行状态信息,对安全车距模型进行了改进。主要内容包括:设计的安全车距检测系统采用ZigBee无线通信技术实现车辆间的通信,以保证后车可以实时的获取前车的速度、加速度、驾驶人的驾驶意图等信息;考虑直线路段车辆跟车行驶中前车驾驶人的急减速、加速及换道意图三种情况,加入意图信息作为模型的分析参数,并分析了各种驾驶意图条件下所对应的最小行车安全距离模型。 为实现上述功能,本文建立了基于汽车动力学的防追尾模型,并且以防追尾模型为基础推导出了最小行车安全距离模型。通过MATLAB仿真软件对防追尾模型中的前后车的速度、加速度、道路附着系数等影响因素对最小行车安全距离的影响进行了分析;对本文提出的考虑驾驶意图的安全车距模型与基于改进的驾驶人预估模型进行了仿真对比分析。 本文设计的安全车距检测系统由车速信息采集模块、车辆加速度信息采集模块、控制预警模块、距离计算模块、无线通信模块。车速信息采集模块和车辆加速度信息采集模块分别测量车辆行驶速度和加速度并通过ZigBee无线通信将获得的信息发送给其他车辆接收模块,距离计算模块计算得到与相邻车辆之间的纵向距离。本文对各个车载通信模块进行硬件和软件设计,并通过实验对其主要信息通信功能进行验证,最后根据实验结果分析对系统进行了改进。 通过MATLAB软件仿真分析可以看出本文提出的安全车距改进模型有一定的意义。无线通信模块经过实际测试分析,发现应用在高速条件下存在较大的数据掉包率。


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