汽车碰撞类型的非线性判别函数分类器设计

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1、汽车碰撞类型的非线性判别函数分类器设计同济大学机械与能源工程学院棊于加速度的汽车碰撞监测一般采用阈值法，该方法能快速判断汽车碰撞与否，但对于碰撞类型的判别效果不佳。设计了一种针对汽车碰撞类型的分类器，建立了汽车的三维模型，并进行碰撞仿真，采集在各种碰撞形式下汽车的X、Y、Z向加速度波形，并用一个九维特征空间来描述相应的加速度波形。设计了一种基于势函数的汽车三向加速度波形模式识别算法，导入仿真结果进行训练，最后用待测样本测试分类器的性能。结果表明，该分类器能有效判别出汽车的碰撞类型，对交通道路中汽车发生碰撩后进行高效施救有一定的实际意义。关键词：汽车碰撞监测;三向加速度;碰撞类型;模式识别;势

2、函数;主要研究方向为模式识别与智能系统。主耍研究方向为车载智能系统。主要方向为CAD二次开发。NonlinearDiscriminantFunctionClassifierDesignforVehicleCollisionTypesAbstract：Atpresent,thresholdmethodisgenerallyusedintheacceleration-basedvehiclecollisionmonitoring,whichisefficientwhenjudgingacarcollideornot,butinefficientwhendeterminingthecollisio

3、ntype.Therefore,aclassifierforcar’collisiontypeisdesigned.The3Dmodelofthecarisestablishedandthecollisionsimulationiscarriedout,thentheX，YandZdirections’accelerationwaveformsofthevehiclearecollectedinavarietyofcollisiontypesanddescribedina9-dimensionalcigcnspacc.Anaccelerationwaveformpatternrecognit

4、ionalgorithmbasedonpotentialfunctionisdesignedandtrainedwithsimulationresults.Finally,theclassifieristestedwithsamples.Theresultshowstheclassifierisabletoeffectivelyclassifycar’collisiontype，whichisofpracticalsignificancetotheefficientrescueafteracollision.Keyword：vehiclecollisionmonitoring;threedi

5、rectionsacceleration;collisiontype;patternrecognition;potentialfunction;0引言交通道路中行驶的车辆发生碰撞后，驾驶员以及车内其他人员可能无法及吋向外界传输讯息，这往往会产生因无法及时施救而导致的人员伤亡事件。因此，实时监测行驶中车辆的碰撞情况已被广泛研宄，这些方法包括加速度法、声波法、图像法等。其中，通过实时监测车辆的加速度，可以得到碰撞瞬间加速度的突变M通常采用阈值法判断车辆的碰撞情况。此方法虽然简单易行，但无法高效地判别车辆的碰撞类型，包括与刚性障碍物碰撞、与柔性障碍物碰撞、与障碍物以一定角度碰撞、被追尾、被侧撞、跌

6、落等。本文运用模式识别算法对车辆碰撞瞬间X、Y、Z三个方向的加速度波形进行识别，实现对车辆碰撩类型的自动判别。分类器设计方法种类繁多，本文采用判别函数中的势函数法。通过创建汽车三维模型，碰撞仿真与加速度波形提取，样木训练和待测样木测试，完成分类器设计。1汽车碰撞仿真由于条件限制，本文并未采用实车碰撞实验采集加速度数据，而是通过软件仿真来获取碰撞瞬间的加速度波形。1.1建立汽车三维模型利用三维建模软件进行汽车三维模型的建立，最终模型如图1所示。该模型包括整体车身、车架、前后车轮、前后挡风玻璃及车窗、通风栅等，其中前后车轮与车架采用销连接，车身、车架和挡风玻璃采用固定连接，而发动机及其他部件以相

7、同重量及大小的质量块代替，以提高仿真速率。图1汽车三维模型1.2釆集碰撞仿真的加速度波形选择ANSYSWorkbench有限元软件作为仿真平台，在导入汽车三维模型之后，输入各部件的材料属性。其中，牟架部位材料的密度、杨氏模量、泊松比等属性数值设定为TRIP钢的相关属性数值;车身材料的各属性数值设定为B11钢的相关属性数值;前后挡风玻璃及车窗材料的各属性数值设定为钢化玻璃的相关属性数值;车轮轮毂材料的各屌性数值