信號(hào)交叉口左轉(zhuǎn)提示防碰撞系統(tǒng)方案研究.pdf

1、 國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)：U491 學(xué)校代碼：10213 國(guó)際圖書分類號(hào)：629 1 密級(jí)：公開 工程 工程碩士 碩士專業(yè) 專業(yè)學(xué)位論文 學(xué)位論文 信號(hào)交叉口左轉(zhuǎn)提示防碰撞系統(tǒng)方案研究 碩 士 研 究 生 ： 史惠敏 導(dǎo) 師 ： 馬艷麗副教授 申 請(qǐng) 學(xué) 位 ： 工程碩士 學(xué) 科 ： 交通運(yùn)輸工程 所

2、 在 單 位 ： 交通科學(xué)與工程學(xué)院 答 辯 日 期 ： 2017 年 6 月 授予學(xué)位單位 ： 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 -I- 摘 要 信號(hào)控制交叉口作為城市路網(wǎng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，交通運(yùn)行特征復(fù)雜，不僅是交通擁堵的誘發(fā)點(diǎn)，也是交通事故的常發(fā)點(diǎn)。同時(shí)隨著車輛預(yù)警技術(shù)的發(fā)展，影響著駕駛員對(duì)沖突危險(xiǎn)的感知能力和駕駛決策。因此，研究轉(zhuǎn)向預(yù)警技術(shù)對(duì)駕駛?cè)诵畔⒏兄c決策的影響，對(duì)于提升交叉口交通安全具有重

3、要的意義。信號(hào)交叉口左轉(zhuǎn)提示車輛防碰撞系統(tǒng)方案研究提供了一種在不改變信號(hào)相位的情況下提高左轉(zhuǎn)車輛安全的技術(shù)，通過(guò)該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)沖突等級(jí)的識(shí)別，為駕駛員提供碰撞預(yù)警。 通過(guò)分析交通沖突現(xiàn)象，潛在沖突嚴(yán)重程度，開展了對(duì)兩相信號(hào)交叉口的對(duì)向左轉(zhuǎn)沖突交通的研究。 論文首先研究了對(duì)進(jìn)入交叉口的左轉(zhuǎn)車輛進(jìn)行識(shí)別，運(yùn)用車輛運(yùn)動(dòng)學(xué)的簡(jiǎn)單算法來(lái)檢測(cè)左轉(zhuǎn)事件；在車輛進(jìn)入交叉口時(shí)，采用 SQL數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言在 Matlab 中篩選左轉(zhuǎn)車輛數(shù)據(jù)， 并進(jìn)行左轉(zhuǎn)車輛偏

4、航率和偏航角的合成以及誤差校正；采用擴(kuò)展卡爾曼濾波算法，進(jìn)行車輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的預(yù)估。 結(jié)合車輛運(yùn)動(dòng)信息，通過(guò)車載雷達(dá)獲知直行車的相對(duì)距離，得到直行車運(yùn)動(dòng)軌跡上的目標(biāo)點(diǎn)，并對(duì)目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化和模糊解析，目標(biāo)點(diǎn)連接，即可得到直行車的估計(jì)軌跡，從而得到左轉(zhuǎn)車輛和對(duì)向直行車的交通沖突區(qū)，構(gòu)建了交通沖突檢測(cè)模型，對(duì)沖突檢測(cè)模型進(jìn)行案例分析，驗(yàn)證了模型的有效性。 設(shè)計(jì)了信號(hào)交叉口左轉(zhuǎn)提示防碰撞系統(tǒng)方案，將系統(tǒng)主要分為車輛和交叉口模塊， 合理安裝系統(tǒng)車輛檢

5、測(cè)器和左轉(zhuǎn)提示器， 做好系統(tǒng)設(shè)備與交叉口信號(hào)、車輛之間的協(xié)調(diào)，使之實(shí)現(xiàn)車車之間、車路之間的無(wú)線通信和信息交互。二者之間的通信借助 DSRC 專用短程通信技術(shù)，發(fā)送和接收車輛傳感器數(shù)據(jù)。通過(guò)安裝車載雷達(dá)、GPS、攝像機(jī)等車輛檢測(cè)器來(lái)獲取車輛運(yùn)動(dòng)信息。結(jié)合車輛進(jìn)入交叉口的運(yùn)動(dòng)情況，選取合適的沖突判別指標(biāo)，并改進(jìn) PET 算法，以此進(jìn)行沖突判斷、預(yù)警等級(jí)劃分，并利用發(fā)光二極管結(jié)合語(yǔ)音提示器實(shí)現(xiàn)預(yù)警發(fā)布。 關(guān)鍵詞：交通沖突；信號(hào)交叉口；卡爾曼濾