弱勢(shì)道路使用者指在道路交通中由于缺乏安全保護(hù)而易受傷害的參與者,主要包括行人和兩輪車使用者。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì),弱勢(shì)道路使用者死亡人數(shù)占全球道路交通事故死亡人數(shù)的一半以上,其道路安全成為亟待解決的問題,提升弱勢(shì)道路使用者的安全保護(hù)成為下一代汽車主動(dòng)避撞系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。弱勢(shì)道路使用者運(yùn)動(dòng)靈活、出現(xiàn)位置隨機(jī),制動(dòng)和轉(zhuǎn)向都可能是最佳的汽車避撞操作,本文提出一種綜合主動(dòng)制動(dòng)和主動(dòng)轉(zhuǎn)向操作的汽車主動(dòng)避撞系統(tǒng),重點(diǎn)針對(duì)主動(dòng)避撞系統(tǒng)測(cè)試場(chǎng)景、安全評(píng)估及自主決策規(guī)則、汽車橫縱向主動(dòng)避撞控制進(jìn)行了研究。首先,對(duì)國內(nèi)外關(guān)于弱勢(shì)道路使用者的汽車主動(dòng)避撞技術(shù)的相關(guān)研究進(jìn)行了總結(jié)。以中國交通事故深入研究數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),經(jīng)過事故篩選、場(chǎng)景分類、類型排序提取出主動(dòng)避撞系統(tǒng)的功能場(chǎng)景,確定了參與方速度、光照條件等特征量范圍,然后參考相關(guān)測(cè)試規(guī)范確定了場(chǎng)景中特征量具體取值,得到了針對(duì)弱勢(shì)道路使用者的主動(dòng)避撞系統(tǒng)測(cè)試場(chǎng)景,并提出了主動(dòng)避撞系統(tǒng)的整體方案。其次,研究了主動(dòng)避撞系統(tǒng)的安全評(píng)估方法及自主決策規(guī)則。首先根據(jù)汽車行駛的道路類型,分別構(gòu)建了在直路和彎路行駛時(shí)汽車與目標(biāo)的位置關(guān)系模型,建立目標(biāo)進(jìn)入時(shí)間、目標(biāo)離開時(shí)間、碰撞時(shí)間三... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

汽車安全技術(shù)發(fā)展路線

針對(duì)弱勢(shì)道路使用者的汽車主動(dòng)避撞系統(tǒng)2逐步得到廣泛應(yīng)用，主動(dòng)安全技術(shù)對(duì)汽車安全性能提高發(fā)揮著越來越積極的作用。避撞是主動(dòng)安全技術(shù)的重要內(nèi)容。二十世紀(jì)八十年代，美國交通部開展了以主動(dòng)避撞系統(tǒng)為核心的IVI項(xiàng)目，經(jīng)過二十余年的發(fā)展，以前方車輛為目標(biāo)的主動(dòng)避撞技術(shù)已較為成熟，并應(yīng)用于自適應(yīng)巡航系統(tǒng)（AdaptiveCruiseControl，ACC）和自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)（AutonomousEmergencyBraking，AEB）中。AEB系統(tǒng)主要關(guān)注緊急情況中的駕駛員安全，根據(jù)歐洲車輛安全分析驗(yàn)證組織（ValidatingVehicleSafetythroughMeta-Analysis，VVSMA）開展的研究，AEB系統(tǒng)能夠減少38%的汽車追尾碰撞[3]，與之相比，針對(duì)行人、兩輪車使用者等弱勢(shì)道路使用者（VulnerableRoadUsers，VRU）的主動(dòng)避撞技術(shù)還有待進(jìn)一步研究。2011-2016年中國和美國VRU死亡人數(shù)及占比如圖1.2所示[4-6]。圖1.22011-2016年中美VRU死亡人數(shù)及占比Fig.1.2NumberandproportionofVRUdeathsinChinaandtheUnitedStatesfrom2011to2016由圖1.2可知，每年兩國都有超過一萬名弱勢(shì)道路使用者在交通事故中喪生，如此龐大的群體應(yīng)該得到汽車安全技術(shù)研發(fā)者的重視，提升對(duì)弱勢(shì)道路使用者的保護(hù)效果成為下一代汽車主動(dòng)避撞系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。針對(duì)弱勢(shì)道路使用者的主動(dòng)避撞系統(tǒng)研究包括兩個(gè)主要問題：一是如何保證精準(zhǔn)可靠的VRU識(shí)別與跟蹤；二是如何實(shí)現(xiàn)合理高效的安全評(píng)估及決策。隨著傳感技術(shù)、人工智能的發(fā)展和計(jì)算機(jī)處理能力的提高，第一個(gè)問題逐漸得到解決[7-8]，而由于交通環(huán)境復(fù)雜且VRU機(jī)動(dòng)性較強(qiáng)，VRU相對(duì)汽車位置更具不確定性，如何綜合人員安全和道路通行效率，對(duì)行車環(huán)境進(jìn)行評(píng)估并決策避撞操作是第二個(gè)問題的難點(diǎn)。研究者對(duì)比了汽車避撞操作最晚制動(dòng)點(diǎn)（LastPointtoBrake，

江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文3LPB）和最晚轉(zhuǎn)向點(diǎn)（LastPointtoSteer，LPS）的關(guān)系[9]，結(jié)果如圖1.3所示。圖1.3避撞操作最晚制動(dòng)點(diǎn)（LPB）和最晚轉(zhuǎn)向點(diǎn)（LPS）Fig.1.3Lastpointtobrake(LPB)andlastpointtosteer(LPS)ofcollisionavoidanceoperation由圖1.3可知，車速大于某一值時(shí)最晚轉(zhuǎn)向點(diǎn)小于最晚制動(dòng)點(diǎn)，且該值與期望橫向位移呈正相關(guān)，與路面附著系數(shù)呈負(fù)相關(guān)。針對(duì)體積較小且運(yùn)動(dòng)多變的弱勢(shì)道路使用者，如果汽車能采用主動(dòng)制動(dòng)和主動(dòng)轉(zhuǎn)向兩種避撞操作，VRU的道路安全將得到更大程度保護(hù)。綜上所述，弱勢(shì)道路使用者在交通事故中傷亡人數(shù)眾多，其道路安全問題已不容忽視，而且電子信息、智能化技術(shù)不斷進(jìn)步成熟，為汽車安全技術(shù)研發(fā)提供了有利條件，針對(duì)弱勢(shì)道路使用者的主動(dòng)避撞技術(shù)將成為汽車主動(dòng)安全研究的重要方向。同時(shí)，車輛橫縱向動(dòng)力學(xué)控制是汽車智能駕駛的重要一環(huán)，開發(fā)綜合主動(dòng)制動(dòng)和主動(dòng)轉(zhuǎn)向操作的汽車主動(dòng)避撞系統(tǒng)，不僅可以減輕弱勢(shì)道路使用者的道路安全問題，還會(huì)加快推動(dòng)我國智能駕駛發(fā)展進(jìn)程，具有積極的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1VRU交通事故研究交通事故研究能夠?yàn)槠嚢踩夹g(shù)開發(fā)提供數(shù)據(jù)來源，研究結(jié)果同時(shí)可應(yīng)用于相關(guān)政策法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定、駕駛行為研究、道路安全規(guī)劃等方面。進(jìn)行汽車主動(dòng)避撞系統(tǒng)開發(fā)，應(yīng)首先對(duì)交通事故開展研究，主要采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，提取包括環(huán)境信息（天氣、時(shí)間、道路類型等）、事故參與者信息（運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、傷害

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]基于駕駛習(xí)性的智能汽車個(gè)性化換道輔助系統(tǒng)研究[D]. 閆淑德.吉林大學(xué) 2019
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