基于交叉路口道路时空网格的车辆碰撞预警方法研究

通过车-路通信构建协作型交叉路口防碰撞安全预警系统,能保证车辆在交叉路口行驶过程安全的同时,提高交叉路口的通行率,然而车辆防碰撞安全预警需要对车辆行驶路线进行准确地估计,当车辆有碰撞危险时,需要给出安全速度区间,通知车辆减速或制动. 为解决这一问题,提出了交叉路口道路时空网格车辆避碰算法,其基本思想是将交叉路口划分为多个网格,利用路侧单元根据车辆当前车速、方向预测车辆行驶轨迹即车辆所占的网格数,若在某一时刻两车占用相同的网格则会发生碰撞,此时根据车辆当前的运动状态给出车辆能避开冲突的安全速度建议. 为了对算法进行验证,在无信号灯交叉路口和有信号灯交叉路口环境中对所提出的算法进行了仿真实验和真实测试,实验结果表明,所提出的算法能准确预判出在交叉路口处于潜在碰撞危险中的车辆,并给予车速建议,证明了该系统的有效性和准确性.     

基于AVR单片机的安全车距智能预警系统研究

本文研发了一种安全车距智能预警系统.系统以AVR单片机为核心,利用超声波传感器发送和接收超声波,然后通过发送和接收的超声波信号的时间差,计算出前、后车辆之间的距离,并在车内的LCD显示器上显示出本车的车速以及与前、后车辆的距离,当与前、后车辆的车距小于安全车距时,发出报警信号,提醒本车驾车者采取相应措施,同时可给后车发出安全预警信号.     

高速公路汽车辅助驾驶安全换道模型

为解决高速公路行车危险状态下驾驶员有意识换道过程中发生的车辆碰撞等交通事故问题,在前期研究车道偏离预警的基础上.针对确立的典型换道场景,建立了更加符合实际的基于换道过程中车辆加速行为的安全换道模型,并借助Matlab软件开发的仿真程序对建立的模型进行了仿真分析。结果表明,本文建立的模型具有较好的实用性,可为进一步建立车辆安全换道辅助系统奠定基础。     

基于V2I通信的交叉口车辆碰撞预警方法

面向交通事故高发比例的无信号交叉口场景,提出了一种基于V2I通信的车辆碰撞预警方法,以保障行车安全。首先,提出路段与冲突区域匹配方法,筛选存在碰撞风险的车辆与冲突区域;在此基础上,提出两级冗余碰撞预警方法,包括用于车辆进入交叉口前的一级动态碰撞距离检测（DDTC）算法以及车辆进入交叉口后的二级圆形区域碰撞检测（CATC）算法。该方法通过网联信息弥补自车感知局限性,通过冲突区域匹配与安全距离过滤提高检测效率,通过动态距离差阈值设置提高检测准确率。基于NHTSA交叉口场景集的测试结果表明,该方法与具代表性的时间差法与距离差法相比,漏报率分别降低了约16%和6%,误报率分别降低了约88%和48%,检测时间均降低了约74%,具备更高的准确性和高效性。     

基于STM32的智能汽车通讯系统研究

文中以车辆之间的信号接收和传递为主题,以车辆位置、时速等状态数据信息的传递为目的,采用基于以ARM为内核的单片机与无线技术联合在一起研究智能车辆通讯技术,主要采用STM32作为核心单片机,结合ZigBee无线通讯手段采集相邻车辆的速度及位置信息,以文字、声音的方式实现车辆通讯,可以有效的实现车辆之间的防碰撞,智能感知附近车辆行车状态,辅助驾驶人员对车辆行驶环境的判断,得出正确的操作,以达到预警事故、获知他车路况来更改出行路线、缓解交通压力,同时避免因无法交流产生的事故,减少交通意外,达到了车辆安全、方便出行的目的。     

一种基于模型预测复合控制的车辆避碰控制方法

为减少日益增长的交通安全问题,车辆碰撞预警及避碰控制系统必不可少.本文提出了一种结合车辆横纵向动力学的复合控制避碰方法,以达到减少交通事故发生的目的.首先,分别建立了车辆逆纵向和横向动力学模型,纵向控制器通过安全距离模型来判断车辆是否处于危险状态并进行碰撞预警,采用分层控制方法设计了上层模型预测控制器和底层单神经元PI...     

基于人车环境协同的车辆弯道行驶安全预警系统

为了解决车辆弯道行驶安全问题,在虚拟仪器LabVIEW开发环境下设计了一套基于人车环境协同的车辆弯道行驶安全预警系统. 通过分析影响车辆行驶安全性的人、车、路、环境等因素,运用层次分析法和权的最小平方法建立基于人-车-路-环境的车辆行驶安全度静态综合评价体系;引入安全系数k,结合车辆行驶安全临界车速和车辆行驶安全度评价模型,构建基于人车环境协同的车辆弯道行驶安全预警模型,运用TruckSim仿真验证了模型的有效性. 在虚拟仪器LabVIEW开发环境下,设计了一套车辆弯道行驶安全预警系统,并进行了仿真验证. 结果表明:该预警系统可对驶入弯道且有危险的车辆进行预警,能有效提高车辆行驶安全性.     

基于事故树分析的车辆安全状态模糊综合评价模型

为分析车辆运行状态对行车安全的影响,提出了基于事故树分析的车辆安全状态模糊综合评价方法。在系统分析车辆安全状态影响因素的基础上,构建了车辆安全状态事故树,通过计算事故树基本事件的结构重要度明确车辆安全状态的主要影响因素。根据车辆安全状态事故树分析结果,选取车载质量、车速、横向安全车距等9个因素作为车辆安全状态评价的主要关联因子,基于模糊评判理论构建了车辆安全状态模糊综合评价模型。在CA1046L2轻型载货汽车上安装车辆监测预警系统,系统自动采集车辆行驶过程中的运行状态参数,采用预设故障的试验方法进行了道路试验,利用评价模型对车辆的安全状态进行分析评价。试验结果表明,该模型应用于车辆安全状态评价具有较高的适用性。     

汽车防追尾预警系统安全距离数学模型

分析了汽车防追尾预警系统的设计要求,在常用安全距离算法基础上,结合汽车制动过程的运动学分析,建立了一种改进后的安全距离数学模型.在设定的道路交通模式下,分析了预警度概念下的控制策略.仿真结果表明,该模型能适用于多种不同道路交通状况,运行中的自车系统能通过实时判断车辆当前状态下的危险度,发出不同等级的预警.     

基于位移传感器的汽车超载动态监测预警系统

针对物联网中载货汽车异常装载状态动态监测预警问题,基于位移传感器设计了一种高精度带过载保护的汽车载荷状态动态检测装置。结合悬架的动态特性,应用经验模态分解法(EMD)构建了动态检测装置对悬架变形量动态检测信号的处理算法以求解移动中车辆的动态载荷状态。以中国第一汽车集团公司生产的解放载货汽车为试验车、研华UNO2170工控机为车载终端,结合全球定位系统GPS和通用无线分组业务GPRS,设计开发了车辆超载动态监测预警系统平台。经过反复多次试验,系统可以准确地检测车辆的载荷状态,检测误差小于5.0%,实现了监控中心对车辆超载远程实时监测预警。     

模糊控制在车辆弯道防碰撞中的应用

针对弯道情况下很难建立准确的数学模型,将自适应模糊推理系统(ANFIS)用于弯道防碰撞预警模型中,以解决车辆弯道安全问题.通过对仿真结果的分析与讨论,证明这是一种可以解决车辆弯道防碰撞问题的途径.     

基于车辆运行特性的高速公路养护施工区行车风险分析

施工区造成高速公路行车环境突变,严重影响行车安全.考虑行车环境的复杂性和车辆运行的特殊性,分析高速公路养护施工区车辆合流、跟驰及分流行驶状态;根据车辆运动规律,分析这些过程中的强制变换车道风险和跟驰风险;确定高速公路养护施工区避免冲突风险的约束条件,为降低养护施工区行车风险提供依据.     

V2X技术在城市交叉口防碰撞预警中的应用

为有效解决城市交叉口车辆之间存在的遮挡严重、信息获取以及信息交互时延过大等问题,在城市交叉口防碰撞预警中引入LTE-V2X技术,提出一种基于V2X技术的城市交叉口协助式防碰撞预警算法.该算法既能保证OBU获取其他OBU的数据信息,也能实时接收RSU推送的红绿灯相位定时信息、地图信息和感知到周围目标物的状态信息,从而实现...     

武汉游泳馆屋顶网架结构基于关键杆件的安全度自动评定

以武汉体育中心游泳馆屋顶网架结构为工程背景,研究设计了网架结构安全预警系统中的关键杆件工作状态实时安全度评定子系统.该系统采用基于结构体系可靠性理论的空间结构中各构件权系数的计算方法,得到了对结构可靠度影响较大的关键构件,并给出了工作状态安全度评定方法.通过实时监测关键杆件的应力,评判关键杆件应力预警等级,达到对该网架结构安全预警的目的.     

考虑右转车干扰的信号交叉口直行车辆轨迹预测

相交道路右转车辆干扰下的直行车辆轨迹扰动现象成为城市道路信号交叉口交通运行的安全隐患,为提高直行车驾驶人对驶入右转车辆的应对能力并做出正确决策,对于直行车辆扰动轨迹的可靠预测至关重要。研究通过将不同状态下的直行车辆轨迹分布特征与相交道路右转车运行信息相关联,在车辆受扰轨迹识别的基础上将碰撞时间（TTC）指标作为输入层加入模型,构建了3层高斯混合-输入输出隐马尔可夫模型（GMM-IOHMM）,提出了一种考虑信号交叉口被交道路右转车对本面直行车作用程度的直行车辆受扰轨迹预测方法。实验结果表明:改进模型相比于传统的隐马尔可夫模型（HMM）在模型训练时能够更好地拟合实际的轨迹数据,且相比于传统的时间序列模型,GMM-IOHMM模型的拟合效果取得较大提升;可将TTC≤4.5 s且偏航角大于2.35°作为直行车辆轨迹扰动的判别标准。轨迹预测结果能够更加准确地判断直行车辆与周围车辆发生冲突的可能性,可作为受扰直行车及同行其他车辆辅助驾驶系统设计的重要依据。     

单点相位交叉口两难区主动控制研究

为改善交叉口安全状况,提高整个交叉口的交通安全水平,考虑到交叉口因信号控制不当造成的事故原因,重点对两难区的驾驶行为进行了分析．为克服以往研究中车辆以匀速状态通过交叉口的不合理性,实时保障车辆在信号控制交叉口不发生碰撞事故,尤其是两难区的存在导致的追尾、侧面碰撞事故,提出了考虑驾驶行为的交叉口交通信号主动控制策略并对控制策略的有效性进行了仿真验证．仿真结果表明,交叉口交通信号主动控制策略有效地提高了交叉口车辆的安全性,为道路交叉口防撞提供了新方法．     

大坝施工设备防碰撞预警系统

为防止水电工程大型施工设备之间的碰撞现象,基于GPS、无线网络通信、信号采集、嵌入式系统等技术,构建了不同于传统系统的防碰撞预警系统,该系统可以准确预测设备间的碰撞,为大坝施工提供了可靠的安全保障.提出了一种用于施工设备正常制动的安全距离计算模型,考虑到其主要影响因素的随机性,采用蒙特卡罗法及遗传算法对其进行可靠度分析,数值分析及现场实验表明,该模型具有极高的可靠性.     

基于模糊综合评价和BP神经网络的车辆危险状态辨识

考虑驾驶员、车辆、环境和管理因素对车辆安全状态的影响,建立了车辆安全状态评价体系。采用模糊层次分析法确定了各评价指标的权重,利用岭型函数建立了评价指标对评价等级的隶属度函数,在Matlab神经网络工具箱中构建了车辆安全状态神经网络评价模型。采用预设故障的试验方法,利用车辆监测预警系统采集道路试验过程中车辆的运行状态参数。通过模糊综合评价得出神经网络所需的训练样本,运用训练好的BP神经网络对道路试验中车辆安全状态进行评价。道路试验结果表明:神经网络评价较模糊综合评价灵敏度更高、更准确,为车辆危险状态辨识提供了一种新方法。     

基于Web GIS的福州市公路水毁预警系统设计

以福州市水毁预警系统为对象,研究水毁预警系统的总体目标与设计方法、系统框架、数据库和系统的实现界面.根据系统实时需求建立基于.NET三层构架的程序开发平台;用OracleSpatial构建并将数据导入和转换进数据库;通过Web GIS系统集成的平台实现网络构架和界面显示并进行直观的水毁评价及预警.最终建立易操作、可扩展、集成性高、可量化的水毁预警系统.     

基于HOG特征与SVM的视频车辆检测系统设计

为增强车辆预警,解决行车状态下前方车辆实时检测问题,构建了一种基于方向梯度直方图(HOG)特征与支持向量机(SVM)的视频车辆检测系统.首先对提取HOG特征的步骤及SVM算法基本原理进行研究,用拍摄的实际道路视频对系统进行测试;分别提取出正、负样本集的HOG特征,用于SVM分类器模板的训练;再计算待测视频图像HOG特征...