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汽车跟车预警仿真及评价研究

王晓安  
【摘要】:高速公路基本路段追尾事故频发,事故损失严重,对高速公路基本路段机动车驾驶员跟车行驶时的追尾预警进行研究及对驾驶员跟车行驶的安全性进行评价,将能有效地预防和减少高速公路追尾事故的发生,为提高驾驶员高速跟车行驶的安全性及速度控制提供理论依据,对人民的生命财产安全具有深远意义。同时,本文的研究成果将直接应用于驾驶员行为安全评价,并为驾驶模拟安全检测系统的开发提供参考依据。 本文首先从驾驶员特性、汽车特性、道路特性及交通流特性的角度,对高速公路跟车行为影响因素进行了分析。然后在对汽车跟车行驶安全性进行分析的基础上,以经典的牛顿力学理论为依据,分别建立了九种状态下的临界安全车距模型、基本安全车距模型和充分安全车距模型,并利用高速公路跟车行为影响因素的相关经验标定值,对追尾预警模型进行了简化。同时,在安全车距模型基础之上,建立了驾驶员跟车行驶安全度评价模型。最后本文对预警仿真实现的过程和方法进行了研究,确定了切实可行的跟车预警及驾驶员跟车行为安全性评价方案,并利用驾驶模拟系统,对跟车追尾预警模型及驾驶员跟车行驶安全性评价模型应用于仿真平台的有效性进行了验证。 研究结果表明,驾驶员对汽车速度的控制是影响汽车跟车行驶安全性的主要因素。同时,可以将影响预警模型有效性的主要因素确定为模型系数。通过选择正确合理的模型系数,确定行之有效的预警方案,并对报警进行抑制和修正,是对汽车跟车行驶进行有效预警及评价的基础。驾驶模拟实验结果表明,预警及评价模型有效、可靠,可用于驾驶员跟车安全性检验。


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