基于车路协同的车辆换道辅助系统设计与实现

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1、分类号:TP3910710-2015524041专业硕士学位论文基于车路协同的车辆换道辅助系统设计与实现黄飞导师姓名职称惠飞副教授申请学位级别工程硕士学科专业名称交通运输工程论文提交日期2018年5月6日论文答辩日期2018年6月3日学位授予单位长安大学TheDesignandImplementationofLane-changingDringAssistanceSystembasedonCVISAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：HuangFeiSupervisor

2、：Prof.HuiFeiChang’anUniversity,Xi’an,China摘要换道作为道路交通中的常见的驾驶行为，能有效提高车辆的行驶效率，但由于换道过程的复杂性，驾驶员在换道时容易判断失误，从而威胁人车安全。借助于智能车路协同技术（CVIS），车辆在换道时可以实时获取车路信息，提高对周边环境的感知，增强换道时车辆的主动安全性能。本文基于车路协同系统技术，对车辆换道辅助系统的总体设计方案和换道安全辅助模型进行深入研究，实现车路协同环境下的换道辅助系统。首先，在分析车路协同技术和换道辅助系统需求的基础上，对车辆换道

3、辅助系统的框架结构和功能进行设计，对车路协同环境下的换道辅助系统分析并介绍其工作原理。其次，从换道行为分析出发，在分析正弦函数轨迹模型的基础上提出基于舒适度的换道轨迹模型，并推理和计算换道车辆与原始车道前车、目标车道前车的最小安全距离模型，为换道可行性判定提供依据。再次，以系统整体架构为方向，建立系统通信、车辆信息采集和终端处理为一体的硬件系统架构，通过对MK5和Android终端的模块化软件设计完成系统的搭建。最后，在车路协同环境下建立换道辅助测试场景，对本文提出的换道辅助系统的相关模块和整体功能进行测试与分析。测试结果

4、表明，系统各个模块运行良好，可以进行准确的信息采集和通信，满足系统的需要；换道轨迹模型可以体现自然驾驶下的换道行为，具有较好的舒适度；系统在换道建议上具有较高的准确度和稳定性，满足系统功能设计要求。该系统满足实际交通环境中车辆换道辅助的应用要求，有效提高车辆换道时的主动安全性。关键词：车路协同，换道辅助系统，换道模型，最小安全距离iAbstractAsacommondrivingbehaviorinroadtraffic,Lane-changingcanimprovethedrivingefficiencyoftheveh

5、icleeffectively.Becauseofthecomplexityoftheroad,thedriveriseasytomakeamistakeinjudgmentwhencrossingtheroad,whichthreatenthesafetyofpeopleandvehicles.VehiclescangettheinformationaboutvehiclesandroadwiththehelpoftheCVIS,whichimprovestheperceptionofthesurroundingenvi

6、ronmentandenhancesthevehicle'sactivesafetyperformance.BasedontheCVIS,thispapermakesadepthstudyontheoveralldesignschemeandtheroadwaysafetyassistmodelofthevehiclelanechangingsystem,andrealizesthelanechangingsystemundertheenvironmentoftheCVIS.Firstly,onthebasisofanal

7、yzingtherequirementsoftheCVISandlanechangingsystem,theframestructureandfunctionofvehiclelanechangingsystemaredesigned,andtheworkingprincipleoflanechangingsystemisestablished.Secondly,basedontheanalysisofthetrackbehavior,atrajectorymodelbasedoncomfortisproposedbase

8、dontheanalysisofthesinefunctiontrajectorymodel,andtheminimumsafedistancemodelofthevehicleinfrontofthelaneandtheoriginallaneandthetargetlaneisdeducedandc