發(fā)布時間：2020-04-08 06:35

【摘要】：隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,我國機(jī)動車擁有量急劇增加,交通事故的問題日益加劇。在城市交通事故中,絕大部分都是由于車輛發(fā)生碰撞造成的,帶來了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此,為了解決車輛碰撞問題,本文對復(fù)雜道路情況下ITS(Intelligent Transportation System)防碰撞技術(shù)做了大量理論推導(dǎo)和實驗研究,并提出了一套即時可靠的車輛防碰撞方案�？煽康呐鲎矙z測和避免系統(tǒng)是ITS不可或缺的,本文的車輛防碰撞方案由車輛檢測模型、車輛追蹤模型、防碰撞判決模型三個部分組成。所使用的信號為通用車載雷達(dá)信號,將雷達(dá)信號輸入檢測器中進(jìn)行車輛檢測,判斷前方有無車輛出現(xiàn),得到檢測距離和檢測概率。如果前方有車出現(xiàn),通過對前車狀態(tài)信息的觀測,利用卡爾曼濾波算法對目標(biāo)車輛進(jìn)行實時追蹤,預(yù)測目標(biāo)車輛的行駛軌跡,得到前車的預(yù)測行駛模型。輸入防碰撞判決模型進(jìn)行判決,做出后車是否應(yīng)該剎車的判斷。本文主要完成如下工作:第一,通過證明基于GLRT的時空相關(guān)性檢測器性能較好,特別是基于頻域GLRT的檢測器性能表現(xiàn)最好,在距離較遠(yuǎn)的情況下就能夠準(zhǔn)確檢測到前方車輛,為駕駛員提供更多的可操作時間。第二,通過GLRT檢測器與卡爾曼濾波器,將車輛的檢測與追蹤結(jié)合起來。第三,利用卡爾曼濾波算法對目標(biāo)車輛進(jìn)行實時追蹤,預(yù)測目標(biāo)車輛的行駛軌跡,得到前車的預(yù)測行駛模型,結(jié)合防碰撞判決模型提出了復(fù)雜道路情況下的ITS防碰撞方案。與其他防碰撞方案相比,本文所提出的防碰撞方案采用了性能優(yōu)良的信號檢測器。在道路環(huán)境復(fù)雜,環(huán)境噪聲較大的情況下,仍然可以準(zhǔn)確的檢測到前方車輛,增加了檢測距離,提升了檢測概率。其次,本文提出的防碰撞方案中,引入了卡爾曼濾波器對目標(biāo)車輛進(jìn)行實時追蹤,能夠預(yù)測目標(biāo)車輛的行駛軌跡,得到目標(biāo)車輛的預(yù)測行駛模型,根據(jù)目標(biāo)車輛預(yù)測行駛模型的變化,實時的采取相應(yīng)的制動措施。不需要事先知道前車真實的行駛模型,并且適用于車輛真實行駛模型不斷變化的情況。最后,本文假設(shè)的防碰撞仿真實驗場景充分考慮了交通中的真實場景,引入了車輛轉(zhuǎn)彎的情況,實驗結(jié)果更具有真實性。通過仿真實驗證明,本文所提出的的復(fù)雜道路情況下的ITS防碰撞方案切實可行,能夠提高駕駛過程的安全性,有效避免碰撞。
【圖文】：

圖2-3時間相關(guān)信號檢測

Lx [0]圖2-8 時空相關(guān)信號檢測圖首先對推導(dǎo)過程中使用到的數(shù)學(xué)符號進(jìn)行說明，，如表 2-1。其中矩陣用粗體大寫表示，矩陣中每個元素可以表示為i ,k X ；向量用粗體小寫表示；標(biāo)量用非粗體的小寫字母進(jìn)行表示。表 2-1 數(shù)學(xué)符號說明表數(shù)學(xué)符號 說明 T 矩陣的轉(zhuǎn)置 H 埃爾米特矩陣 矩陣、向量和標(biāo)量的估計det A 矩陣的行列式‖ ‖ 矩陣的范數(shù)( ) M N M NA A M N維的復(fù)數(shù)（實數(shù)）矩陣 ( )M Mx x M 維的復(fù)數(shù)（實數(shù)）向量x CN( u , R)x 是服從均值為 u，協(xié)方差矩陣 R 為隨機(jī)向量vec A
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U495;TN713

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9 郭躍;耿淑琴;高國;吳武臣;;高效防碰撞的RFID系統(tǒng)設(shè)計[A];2007'儀表，自動化及先進(jìn)集成技術(shù)大會論文集（一）[C];2007年

10 孫歡;張強(qiáng);劉松偉;;一種車載智能防碰撞預(yù)警系統(tǒng)[A];第十四屆河南省汽車工程科技學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2017年

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6 貴州 鐘顯南;汽車倒車防碰撞的超聲波雷達(dá)[N];電子報;2002年

7 記者 張曄　通訊員 楊萍;“智能激光眼睛”讓汽車主動防碰撞[N];科技日報;2009年

8 江蘇省建筑安全與設(shè)備管理協(xié)會 李鋼強(qiáng);建筑施工塔機(jī)防碰撞措施的誤區(qū)[N];建筑時報;2012年

9 欒海;未來汽車有“預(yù)感”,能“自我保護(hù)”防碰撞[N];新華每日電訊;2007年

10 記者 姚福泰;別克成為防碰撞試驗車[N];中國汽車報;2000年

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4 張維;低成本RFID系統(tǒng)的識別與安全關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2014年

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6 鄧毅華;RFID射頻若干問題研究[D];華南理工大學(xué);2009年

7 魏峰;遠(yuǎn)距離射頻識別系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];西安電子科技大學(xué);2009年

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4 李博巍;基于嵌入式的汽車防碰撞預(yù)警系統(tǒng)[D];大連理工大學(xué);2014年

5 王慶磊;塔式起重機(jī)群塔防碰撞的技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

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7 龍菁;RFID系統(tǒng)讀寫器防碰撞協(xié)議研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

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10 閆佳妮;塔機(jī)群防碰撞監(jiān)測系統(tǒng)的研究[D];南京航空航天大學(xué);2011年

本文編號：2619026