V2V条件下多车纵向协同避撞方法研究

发布时间：2024-02-04 01:00

　　当前,国内汽车工业发展迅速,汽车保有量快速增加,道路交通安全形势愈发严峻。随着车联网技术的发展,特别是车联网中V2V技术的研究深入,为提高车辆行驶安全性奠定了坚实的基础。V2V技术是一种智能网联技术,运用该技术可以监测交通行驶过程中其他车辆的速度、位置等对驾驶员无法开放的隐藏数据,同时根据所设计的主动避撞策略能够自动提醒驾驶员道路前方发生的碰撞危险,也可主动控制车辆采取相应措施减少车辆行驶危险情况的发生。本文以预测控制理论和力学理论为基础,将V2V技术作为车辆状态信息获取条件,设计了两种多车协同主动避撞策略,借助于Matlab/Simulink和CarSim联合仿真平台,对所设计的主动避撞策略在提高交通流安全性机理进行了理论和数值分析。首先,运用分块建模思想,对车辆纵向行驶受力进行分析推导,建立车辆纵向动力学模型和逆动力学模型,包括逆发动机模型和逆制动系统模型。通过Matlab/Simulink和CarSim联合仿真环境对所建模型进行精度检验,为后续多车纵向协同避撞系统控制量转换提供条件。然后,对V2V技术进行详细介绍,并对多车纵向协同避撞系统进行分析,提出了队列耦合组概念。以耦合组为...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 传统主动避撞控制国内外研究现状
        1.2.2 车车/车路协同国内外研究现状
        1.2.3 多车协同避撞国内外研究现状
    1.3 本文主要内容和结构安排
2 车辆动力学分析与逆动力学建模
    2.1 整车纵向动力学模型
        2.1.1 车辆驱动力Ft
        2.1.2 车辆行驶阻力
        2.1.3 车辆制动力FXb
    2.2 整车纵向逆动力学模型
        2.2.1 逆发动机模型
        2.2.2 逆制动系统模型
    2.3 车辆模型检验
        2.3.1 负阶跃输入
        2.3.2 负弦
    2.4 本章小结
3 多车纵向协同避撞策略设计
    3.1 V2V技术结构分析
        3.1.1 V2X技术介绍
        3.1.2 V2V技术分析
        3.1.3 V2V多车协同避撞应用
    3.2 多车纵向协同避撞系统分析
    3.3 总相对动能密度法分析与建模
        3.3.1 模型预测控制理论分析
        3.3.2 基于TRKED最小的协同避撞目标函数设计
        3.3.3 基于TRKED最小的协同避撞算法MPC优化问题设计
    3.4 阻抗法分析与建模
        3.4.1 虚拟阻抗概述及自由空间定义
        3.4.2 阻抗虚拟模型
        3.4.3 基于阻抗理论的多车协同避撞方法设计
    3.5 本章小结
4 多车纵向协同避撞策略仿真与对比分析
    4.1 CarSim与 Matlab/Simulink联合仿真平台搭建
    4.2 离线仿真试验与评价
        4.2.1 初始速度100km/h、初始间距30m
        4.2.2 不同初始速度、不同初始间距仿真
    4.3 仿真结果对比与分析
5 多车纵向协同避撞半实物仿真平台搭建
    5.1 线控小车仿真平台搭建
    5.2 小车结构组成
        5.2.1 传感器部分
        5.2.2 PXI实时主机
        5.2.3 执行器部分
    5.3 总结
6 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
个人简历、在校期间发表的学术论文及取得的研究成果



本文编号：3894934