《基於車-車-道路通信的超車安全協同控制機理研究》是依託華南理工大學，由游峰擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於車-車-道路通信的超車安全協同控制機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：游峰
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
超車是駕駛員常見的駕駛行為之一。由於超車過程十分複雜，駕駛員誤判安全超車的可行性，進而作出錯誤超車決策，導致惡性交通事故。超車引發的交通事故普遍存在且後果嚴重，如何提高超車安全係數和降低超車事故率已成為亟待解決的公路交通運輸難題。 .國內在超車安全理論和方法研究方面尚處於起步階段，項目擬建立以車-車-道路通信為平台的信息觀測系統，基於非線性理論和多源數據分析法構建連續觀測超車信息的車路時空結構，揭示超車過程的實時動態特徵；通過超平面幾何法建立平滑超車軌跡，採取層次包圍盒法和剛體運動學分析，以車輛外形幾何尺寸為參量確定超車碰撞檢測模型；運用車輛特徵、超車位置等車輛運行參數計算超車風險係數，結合分類向量機方法建立超車時機模型；最後，研究超車過程中車輛競爭與合作關係，並建立安全超車協同控制機制。研究成果將直接套用於超車車輛的動態安全評價和預警，對提高車輛行車安全及事故主動防控能力有重要意義。
結題摘要
超車是駕駛員常見的駕駛行為之一。實施超車時，駕駛員必須根據車速、車輛間距、車流狀態以及道路交通設施等周邊環境信息，實時調整駕駛策略實現超車行為。該過程包括超車環境信息收集與處理、超車時機判斷、超車軌跡生成、超車碰撞檢測、超車衝突處理和超車行為實施等。在如此複雜的過程中，駕駛員可能誤判超車的安全性和可行性，進而作出錯誤超車決策，導致惡性交通事故。超車引發的交通事故普遍存在且後果嚴重，如何提高超車安全係數和降低超車事故率已成為亟待解決的公路交通運輸難題。 由於超車過程自身複雜性、建模的複雜性、（多車）組合的複雜性、時間的複雜性和環境的複雜性，研究其安全機理極富挑戰意義。隨著交通運輸安全保障研究的不斷深入和超車引發的惡性交通事故日益增加，確保超車安全成為交通運輸安全保障技術的又一重要研究熱點。然而，國內在超車安全理論和方法研究方面尚處於起步階段，因此使得研究超車機理和確保超車安全具有重大現實意義。 為評價高速公路上車輛超車的安全特性，項目針對超車過程中所需實驗數據類型和格式，如車輛的位置、速度、加速度、車輛的轉向角以及對應的時間和總的超車時間，建立用於建模分析和仿真預測的基礎資料庫。基於此，套用現代通信學理論，建立以車-車-道路通信為平台的信息觀測系統，實現車輛動態信息流的傳輸和共享。基於非線性理論和多源數據分析法構建連續觀測超車信息的車路時空結構，揭示超車過程的實時動態特徵。套用主成分析法對採集車輛時空數據進行降維處理，包含數據有參與換道車輛位置、轉向角、速度（縱向、橫向）、加速度（縱向、橫向）、全局定時/計時數據（UTC）等信息，用以揭示影響超車車輛安全的主要因素。將超車時間，車輛相對位置，車輛相對速度，車輛相對加速度以及超車臨界安全車距作為超平面幾何方程的參量。套用超平面幾何理論和模糊聚類建立超車軌跡的次優模型。採取層次包圍盒法和剛體運動學分析，以車輛外形幾何尺寸為參量確定超車碰撞檢測模型；運用車輛特徵、超車位置等車輛運行參數計算超車風險係數，結合分類向量機方法建立超車時機模型；最後，研究超車過程中車輛競爭與合作關係，建立超車場景中車輛動態狀態的演進模型，生成超車過程協同控制策略。項目通過仿真分析和實驗分析驗證相關理論的正確性和可行性。研究成果將直接套用於超車車輛的動態安全評價和預警，對提高車輛行車安全及事故主動防控能力有重要意義。
