前方防碰撞预警系统决策算法开发与实验验证

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汽车前方防碰撞预警系统利用雷达、图像等传感器探测本车前方的车辆、行人及其他障碍物,根据检测到的本车运动状态及其与前方障碍物之间的相对距离和相对速度等信息,实时判断本车是否存在与前方障碍物发生碰撞的潜在趋势,并根据发生潜在碰撞事故的危险程度,采用声音、图像等人机交互技术,提前向驾驶员发布预警信息,提示其发生碰撞的危险性,引发驾驶员的关注及其合理的规避操纵,以避免碰撞事故的发生。吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室以驾驶员最优预瞄加速度决策算法为基础,开展了前方防碰撞预警系统的仿驾驶员预期轨迹决策行为的碰撞危险性决策算法的人车路闭环仿真研究。本文即在前期开展的仿真分析基础上,首先,更为准确地模拟真实驾驶员的制动控制行为模式,在前期提出的单级预警决策算法基础上,建立了考虑常规制动(弱制动)和紧急制动(强制动)下制动安全距离的前方防碰撞预警系统轻度预警和重度预警的两级预警模式。其中,利用所在课题组开发的驾驶员在环试验台,详细分析不同类型驾驶员的制动控制行为,分别给出了在驾驶员弱制动和强制动条件下的制动安全距离计算公式,并针对不同道路附着系数进行了安全距离的修正;然后,利用驾驶员在环试验台,进行了前方防碰撞预警决策算法的功能测试;最终,将开发的前方防碰撞预警决策算法集成在课题组自行开发的基于捷达轿车的辅助驾驶实验平台上,初步实施了典型工况下的前方防碰撞预警系统的实车场地实验和性能演示,进一步验证了两级预警决策算法的可行性和有效性。
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