随着车辆无线自组织网络的发展,车辆协同避撞系统(CCA)已成为车辆主动安全技术的研究热点之一。CCA通过获取自组织网络范围内其它车辆的位置及运动状态信息,提前感知行驶前方车辆紧急情况,有效避免追尾事故发生。但这也对车联网通信的实时性、预警模型的可靠性提出了更高的要求。因此,开展对车联网通信协议及预警/避撞模型的研究具有较好的理论意义和工程应用价值。论文主要研究内容如下:1、针对高速公路环境下多车跟驰场景研究了一种长距离、实时、可靠分发紧急预警消息的广播协议。建立了综合考虑通信可靠性和实时性的链路质量综合评价模型,利用动态调整无线发射功率的方式,结合链路质量综合评价指数,研究了最优中继选择算法和基于功率控制方式的可靠性广播协议。仿真实验验证了该协议可以实时可靠的分发预警消息至后方风险区域内的车辆。2、研究了基于车车通信的两车追尾预警模型。分析了两车追尾避撞实现的时序过程,根据车辆运动学关系建立了紧急预警阈模型,由此得到基于车辆运动学的两车追尾预警模型。考虑到车辆GPS定位误差和通信时延因素,仿真分析了基于车辆运动学的追尾预警模型在漏警性能上的不足。设计了 BP神经网络实现两车追尾预警模型,验证了其在减少漏警性能上的优越性。3、研究了车联网环境下多车协同追尾避撞模型。分析了利用总相对动能的指标来衡量车辆追尾风险程度的可行性,研究了利用MPC实现对车队中每辆车的制动减速度的合理控制,使得整个车队总相对动能最小的方法,在此基础上完成了基于总相对动能最小的多车协同避撞算法的目标函数设计以及MPC建模。仿真分析了车联网环境下基于总相对动能最小的多车协同避撞方式和非车联网环境下驾驶员反应制动方式在同一场景中的性能,验证了前者在避撞实现上的优越性。