基于Simulink自动驾驶工具箱的AEB系统设计与仿真文献综述
2020-04-15 17:31:27
(1) 研究目的
在全球经济高速发展和人类生活质量不断提高的环境下,汽车工业的发展也随之迅速崛起,国内外各大汽车企业为适应国际化、多元化需求,积极开发,力求以高产品性能优势占据行业技术制高点。同时在汽车保有量的逐渐上升和道路水平发展背景下,汽车速度的提高和车流量的增长,由此带来的道路安全问题愈来愈严重。严峻的交通事故对生命财产造成的危害问题,使得人们更加重视提高汽车发展中的安全性能。尽管各国政府都加大了交通方面法律法规的出台量与执行力度,来减少道路安全事故的发生,自然安全技术也成为了世界各国针对汽车产业的发展战略目标。
交通事故的频发究其原因,对汽车安全性能存在影响的不外乎人-车辆-环境这三大因素。随着智能交通的出现,融合各学科的发展应势而生的各种汽车主动安全技术发展也越来越自动化、智能化。当然这些应归功于各国政府各汽车企业对汽车安全技术研究的多方面投入,使之不断的创新发展。从被动安全技术(安全气囊、吸能车体、汽车黑匣子)发展到主动安全技术(自动导行、车距自动报警、高驾驶操纵性系统),都起到了一定程度降低交通事故危害性的作用。
但对于安全方面的要求,我们希望产品主动安全的配置能达到最好,本文研究的汽车前向防碰撞系统(AEB)目的就是为了更大程度的减少交通事故造成的危害。且在主动安全方面,有一项已被证实可有效减少意外碰撞事故的技术正得到越来越多的重视,即自动紧急制动系统(AEB),也就是我们常听到的预碰撞安全系统。汽车AEB系统是目前业内在汽车安全技术方面关注的重点,不断开展汽车防碰撞系统研究工作,其重要性不言而喻。
(2) 研究意义
据美国国家安全委员会的调研资料显示,在已发生的交通安全事故案例中,因驾驶车辆人员注意力不集中、判断决策失误等驾驶失误行为而导致的就有70%~90%之多。因此,若能在事故前能够有相应的安全预防措施,提高驾驶员的操作性能,将会很大程度的减少事故发生率,保证道路安全避免人员伤亡和财产安全。车辆制动便成了研究者们一大技术突破点,基于在遇到突发情况时很多驾驶人员来不及制动,就已经和前车发生碰撞的交通现状,此次研究的汽车前向防碰撞系统(AEB、自动紧急制动系统),正是可以在驾驶员失误时提醒驾驶员,在来不及制动时能及时进行自动制动。AEB系统通过综合外部环境(路况和车况)运用现代信息技术、传感技术等,扩展和提高驾驶人员的感知与反应能力。AEB系统通过检测和识别前方车辆,在有碰撞可能的情况下先用声音和警示灯提醒驾驶者进行制动操作以回避碰撞。若驾驶者仍无制动操作,系统判断出已无法避免追尾碰撞,就会采取自动制动措施来减轻或避免碰撞。同时,AEB系统还提供动态制动支持,当驾驶者踩下制动踏板的力量不足导致无法避免即将到来的碰撞时,就会及时补充制动力。
Euro NCAP和ANCAP分别为欧盟和澳大利亚第三方独立车辆安全认证机构,于2015年5月共同在《Accident Analysis amp;Prevention》期刊发表题为“现实世界追尾碰撞中AEB的有效性”的研究报告,结果显示:AEB技术能在现实世界中减少38%的追尾碰撞,且无论是在城市道路(限速60km/h)或郊区道路行驶的情况下,效果并无显著差别。AEB系统能大大避免汽车发生正面碰撞的风险,对于减少交通事故的发生、提高道路行驶安全水平,进一步完善智能交通有着非常重要的实际应用意义。