最小安全距离下智能车安全换道模型研究

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1、最小安全距离下智能车安全换道模型研究苏大军腿关志伟丁建峰师范大学汽车与交通学院摘要：针对以避免碰撞为目标的智能车换道安全问题，分析了车辆换道过程的特征;设计了具体的模拟换道场景并对车辆的运动学特性进行了分析，建立了换道车辆与相关联车辆间避免发生碰撞的最小安全距离模型。借助Matlab软件，以匀速和加速换道为例进行仿真分析，并在此基础上界定丫安全区域与非安全区域。仿真结果表明:通过调整换道时的加速度及相对速度，减少换道时间，可提升智能车在换道过程中的安全性。关键词：贺能车;安全换道;碰撞;最小安全距离;作者简介：苏大军（1990—），男，硕士研宂生；作者简介：杜峰（1970—），男，副教

2、授，博士，硕士生导师，研究方向为交通环境与安全技术.收稿日期：2017-06-06基金：天津市科技创新平台计划（16KTGCCX00150）ResearchonsafelanechangemodelofintelligentvehiclewithminimumsafetydistanceSUDa-junDUFengGUANZhi-weiDINGJian-fengSchoolofMechanicalEngineering,TianjinUniversityofTechnologyandEducation;SchoolofAutomotionandTransportation，Tianji

3、nUniversityofTechnologyandEducation;Abstract：Inordertoavoidcollisionforintelligentvehiclelanechangingtargetsecurityissues,thecharacteristicsofvehiclelanechangeprocessareanalyzed;thespecificsimulationsceneforlanechangeisdesignedandthekinematicscharacteristicsofthevehicleareanalyzed.Theminimumsafe

4、tydistancemodelofcollisionavoidanceforroadvehiclesandassociatedvehiclesareestablished.WiththehelpofMatlabsoftware,asimulationanalysisiscarriedoutwithuniformspeedandaccelerationswitchingasanexample,andthesecurityregionandthenon-securityregionaredefinedonthebasisofthismethod.Thesimulationresultssh

5、owthatbyadjustingtheaccelerationandrelativespeedoflanechange,thelanechangingtimeisreduced,andthesafetyofintelligentvehicleinlanechangingprocesscanbeimproved.Keyword：intelligentvehicle;safetylanechanging;collision;minimumsafedistance;Received：2017-06-06车辆变换车道是行驶过程中的常见行为，是驾驶员依据周围车辆速度和车间距等周边环境信息，结合

6、自身驾驶特性，调整当前人、车行驶状态的一种综合行为过程。换道是一个较为复杂的过程，需要考虑当前状态下木车道及相邻车道上的.午.辆与路况信息等诸多因素。因此，驾驶辅助系统或驾驶员极冇可能误判，做出错误的换道决策，不仅使车辆处于潜在的碰撞危险当屮，也对道路通行效率造成濟在影响。目前，国内外对车辆换道研宄较多。Gipps模型假设驾驶员理性操作，重点分析潜在冲突下的换道过程，具有开创性意义IU。MITSUI模型按3个步骤划分换道过程：（1）判断换道的必要性；（2）检测周围车间距并选择换道方向；（3）实施过程UI。Nagatemi模型具体研究丫换道实施过程，并考虑丫对交通流的影响in。mrs模型

7、实施了距离检测并考虑了驾驶员特性m。国内学荠对此也展开了相关研宄，王荣本等位1研宄了碰撞形式及条件，分析了车辆运动关系，以最小安全距离界定换道避免碰撞条件。许伦辉等Ill分析了换道相关车辆的位置关系，研宄了跟驰安全性，以提升交通效率。游峰等m从避免发生碰撞角度出发，基于纵向安全距离，提出了安全超车预警模型。李玮等in以四段式车道变换理论为基础，提出了车辆自由换道轨迹函数，建立了高速公路车辆自由换道模型。刘有军等£21棊于元胞自动机原理，考虑实际