基于分段归类拟合算法的车道偏离预警系统

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1、江苏大学硕士学位论文第一章绪论弟一早三百y匕1．1本课题的研究目的和意义近年来，随着我国经济的快速法展，客货运量的增加，我国公路建设路程迅猛增长，特别是高速公路的快速发展，大大缓解了我国经济发展给交通运输业带来的压力。但是随着公路建设路程的增长、汽车保有量的增加、车流量的加大以及行车速度的提高，道路交通事故呈逐年恶化的态势，特别是特大恶性交通事故频繁发生，给人们的生命财产和国民经济造成了巨大的损失【11。道路交通事故已经成为所有国家都而临的一个严重的问题。据世界卫生组织2004年的研究报告显示，全球每年大约有120万人死于交通事故，另有大约5000万人因交通事故而受伤。如

2、果不采取有效的事故预防措施，交通事故致人死伤的人数在今后20年中将增长65％，远远高于艾滋病、疟疾等疾病。随着社会经济的发展，我国道路通车里程逐年增长，机动车保有量不断增加，道路交通事故也呈逐年增长趋势。根据公安交通管理部门统计，交通事故起数从1986年的29万起上升到2002年的77万多起，年均增长6．3％。死亡人数5万人上升到10．9万人，年均增长5％。2004年全国共发生道路交通事故56．77万起，因道路交通事故死亡9．92万人，直接经济损失27．7亿元。虽然道路交通事故四项指标(事故次数、死亡人数、受伤人数、直接经济损失1比上年有所下降，但高速公路交通事故死亡人数

3、上升18．3％。根据2004年我国发生的高速公路交通事故分析，因超速行驶、疲劳驾驶、违法超车三种交通违法行为共导致特大事故30起，占特大事故总数的54．5。针对公路交通事故所而临的严峻形势，如何提高汽车安全性能、减少道路交通事故一直是人们关注的焦点和科研人员所而临的难题。安全辅助驾驶(SafetyDrivingAssist，简称SDA)是当前国际智能交通系统研究的重要内容，它主要解决交通安全的问题，对于困扰运输领域的交通堵塞及环境污染两个问题也有缓解作用。通过先进的技术手段替代部分驾驶任务，为汽车提供日益完善的辅助驾驶功能，逐步实现汽车的智能化，并最终走向完全无人驾驶的智

4、能汽车，必将是解决交通安全问题的根本途径。基于此，世界上很多国家都在加强车辆安全辅助驾驶技术领域的研究。近20年来，车道偏离预警系统作为安全辅助驾驶研究领域的一个组成部分，已经受到越来越多的关注，很多国家都投入大量的人力、物力和财力进行系统研发。1．2车道偏离预警系统的研究现状江苏大学硕士学位论文1．2．1车道偏离预警系统的发展(1)车道偏离预警系统的发展历史随着社会经济及科学技术的发展，人们对交通快捷性、汽车行驶安全性及乘坐舒适性的要求R益提高，由此，世界各国竞相发展智能交通系统(ITS)，其基本思想是从系统的观念出发，将道路及车辆综合起来考虑以解决交通问题。智能车辆是

5、其中的重要组成部分。智能车辆技术按功能可以分为自主导航和安全保障两个方面。安全保障的相关技术用智能驾驶辅助系统来实现，为避免交通事故提供有力的技术支持。智能驾驶辅助系统通常是引入道路交通信息，具有一定的决策控制能力，从而可以弥补驾驶员决策和操作能力的小足，直接改善汽车的行驶性能。这种系统主要包括防撞系统、准确泊车系统、车道保持系统、车道偏离预警系统、精确机动系统和自适应巡航控制系统等。其中车道偏离预警系统主要是在高速公路或者类似的结构化较好的道路环境中，辅助长时间单调驾驶或者过度疲劳的驾驶员保持车辆在合法车道内正确行驶，当出现将要偏离行车道的时候，对驾驶员进行警告。这种系

6、统能显著提高车辆行驶主动安全性。20世纪90年代初期，随着公路交通的迅速发展，西方国家高速公路的交通事故呈不断上升趋势，交通安全就受到越来越多的关注。对事故原因的调查分析发现，由于驾驶员本身的主观因素引起驾驶车道偏离导致的交通事故占据很大的比例，并且逐年增加。根据美国的一些统计报告分析显示，由于车道偏离造成的伤亡事故呈上升趋势，94年车道偏离引起的伤亡事故占所有车辆伤亡事故的37，其后以平均每年上升0．75个百分点上升到2001年的43％。针对车道偏离事故的这种状况，研究人员在90年代初期开始研究车道偏离预警系统。研究认为车道偏离预警系统可以减少至少24％的车道偏离伤亡事

7、故。随着智能运输系统(ITS、和智能车辆(M技术的发展，车辆偏离预警系统也越来越受到多数西方国家政府、汽车制造厂商和科研人员的重视。(2)车道偏离预警系统研究的主要内容到目前为止，汽车工业对车道偏离预警系统进行了广泛的研究，针对减少驾驶员的工作强度、提供车辆的安全性能和促进此类系统的实际应用，研究人员对此类系统相关的一些基本问题进行了研究。其中主要包括道路感知、车道偏离评价算法、系统可靠性和人机交互作用等方面。1．2．2车道偏离预警系统国外研究现状目前，很多国家对开发车道偏离预警系统高度重视。从上世纪九十年代中、2江苏大学硕士