汽车防追尾系统中安全距离模型的研究.pdf

2009年第2期农业装备与车辆工程No．22009
（2200总第009年第211期2）期AGRICULTURALEQUIPMEN农业装备与车辆工程T&VEHICLEENGINEERING（Totally211）

汽车防追尾系统中安全距离模型的研究

许颖，岳大军，赵洋，熊少华

（湖南农业大学工学院，湖南长沙410128）

摘要：将同向行驶两车的车速、驾驶人员状态、天气状况、道路状况等变量结合起来，运用运动学分析方法，建立了汽
车防追尾安全距离的数学模型，并根据安全距离数学模型，给出自车现况安全与否的判断流程图。
关键词：安全距离；流程图；运动学分析；汽车防追尾
中图分类号：U461．91文献标识码：A文章编号：1673-3142（2009）02-0026-04

ResearchonSafeDistanceModelinAvoidingAutomobileRear－endCollision
XUYing，YUEDa－jun，ZHAOYang，XIONGShao－hua
（CollegeofEngineering，HunanAgriculturalUniversity，Changsha410128，China）
Abstract:Combiningvariablessuchasspeed，driver＇sstate，weatherstate，roadstateoftwotrucksgoinginthesamedirection
together，usingthekinematicsanalyticalmethod，themathematicalmodelofthesafedistanceinavoidingautomobilerear－end
collisionissetup．Accordingtothemathematicalmodelofthesafedistance，theflowdiagramiseducedforjudgewhetherthecaris
safefromthecurrentstateornot．
KeyWords:safedistance；flowdiagram；kinematicsanalysis；avoidingautomobilerear－endcollision

前言1．1．1分析制动过程
驾驶员在接受了紧急制动信号后制动踏板力
随着现代交通的日益发达和汽车工业的不断发，
F、汽车制动减速度a随制动时间t的变化关系曲
展，道路条件的不断改善，汽车速度的不断提高，随pb
线如图1所示。图1（a）是实际测得的，图1（b）是经
之而来的是交通事故频繁发生。汽车在道路行驶中，
过简化后的曲线［3］［4］。
如遇恶劣天气、路况较差、交通拥堵或驾驶员疲劳等
FFp
p，
情况，极易发生汽车追尾，甚至连环交通事故。这给Fp，abFpabab
ab
人民的生命财产安全带来了极大威胁，也突显出了
研制汽车智能主动安全系统的必要性和迫切性［1］
。ττt
t12t2t3
在车辆防追尾系统的运动学模型中涉及的变0t
，（a）（1b）
量比较多且情况复杂具有较大的随机性和模糊性
，，图1汽车制动过程曲线
因此，只有在理论上建立起较为准确、合理和全面的
对两图进行分析，可以将整个制动过程分为三
数学模型，智能系统才能与车辆的实际运行情况相
个阶段：
符，才具有实用性。
反应及动作过程由于在这个阶段汽车的
a．t1。
1行车安全距离数学模型车速将保持不变，所以本文就将驾驶员的反应阶段
在高速公路上同向同车道行驶的前后两车为了和动作行程阶段综合为一个阶段，即从驾驶员发现
紧急情况到制动器出现制动力所经历的时间阶
避免发生追尾交通事故必须保持的最小行车车间距t1
段它又可分为两个过程反应时间及动作时间
离称之为最小安全行车车间距离［2］，即本文中的行，：τ1
在反应时间阶段驾驶员发现紧急情况后并
车安全距离D。这个距离大致可以分为3部分：自车τ2。τ1，，
没有立即行动而要过一段时间才把脚从油门移到
A的制动距离SA、前车B的制动距离SB以及安全，
制动踏板上这段时间称为反应时间在动作时间
间距。，。τ2
阶段从驾驶员踩下制动踏板并消除制动踏板的自
1．1制动距离模型，
由行程，到制动器出现制动力所需的时间，这主要是
制动系统机构间隙所致由此可见阶段内无制动
收稿日期：2008-11-29。，t1
作者简介：许颖（1984－），男，湖南张家界人，硕士研究生，主要从事效果，车速将保持不变。
电气化与自动化研究。

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许颖等：汽车防追尾系统中安全距离模型的研究2200009年2月

减速度线性增长过程在此段时间内制动减速时车也开始减速在两车减速的整个过程
b．t2。，，A，
器制动力从零开始逐步增加到最大值，汽