基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的碰撞預(yù)測(cè)及車(chē)聯(lián)網(wǎng)MAC層協(xié)議設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái)，交通事故呈不斷上升的趨勢(shì)，尤其是高速公路上的追尾事故頻發(fā)，因此人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注如何保障高速公路行車(chē)安全。目前保障汽車(chē)行駛安全的技術(shù)主要分為被動(dòng)安全技術(shù)和主動(dòng)安全技術(shù)。主動(dòng)安全技術(shù)能夠根據(jù)當(dāng)前車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和周?chē)h(huán)境信息，對(duì)潛在的沖突予以判斷。主動(dòng)安全技術(shù)能從源頭上抑制交通事故的發(fā)生，所以對(duì)汽車(chē)主動(dòng)安全技術(shù)的研究具有重要的意義。車(chē)輛狀態(tài)預(yù)測(cè)是汽車(chē)主動(dòng)安全技術(shù)的基礎(chǔ)，根據(jù)以往車(chē)輛碰撞預(yù)測(cè)的成果，本文針對(duì)車(chē)輛碰撞概率的預(yù)測(cè)展開(kāi)研究。

2、
　　現(xiàn)有的車(chē)輛碰撞概率計(jì)算方法只是結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和車(chē)輛的分布情況對(duì)車(chē)輛追尾碰撞概率進(jìn)行計(jì)算，沒(méi)有考慮車(chē)輛追尾碰撞的真實(shí)場(chǎng)景,預(yù)測(cè)結(jié)果有偏差。為了提高車(chē)輛碰撞概率預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度，本文綜合考慮造成車(chē)輛碰撞的駕駛員、車(chē)輛、道路和環(huán)境等因素，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法對(duì)車(chē)輛的追尾碰撞情況進(jìn)行預(yù)測(cè)。由于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的初始化連接權(quán)值和閾值的選擇具有很大的隨機(jī)性，可能使BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的結(jié)果陷入局部最優(yōu)，而遺傳算法具有全局尋優(yōu)的能力，因此本文選用遺

3、傳算法對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的初始化連接權(quán)值和閾值進(jìn)行優(yōu)化，此外，為了改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的收斂速度，本文進(jìn)一步對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)速率進(jìn)行改進(jìn)。最后利用MATLAB仿真工具對(duì)本文中的車(chē)輛狀態(tài)預(yù)測(cè)算法進(jìn)行性能驗(yàn)證，結(jié)果表明，本文提出的算法能較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)車(chē)輛下一時(shí)刻的碰撞概率。
　　準(zhǔn)確預(yù)測(cè)到車(chē)輛發(fā)生碰撞的信息后，確保告警信息可靠及時(shí)的發(fā)送是十分必要的。為了保障安全信息的可靠及時(shí)的傳輸，同時(shí)提高周期性beacon消息接入信道的公平性。本文針對(duì)高

4、速公路場(chǎng)景的車(chē)輛協(xié)同防撞應(yīng)用，根據(jù)以RS U為中心的車(chē)隊(duì)中車(chē)輛節(jié)點(diǎn)的數(shù)目和車(chē)隊(duì)中發(fā)生潛在碰撞的車(chē)輛節(jié)點(diǎn)的數(shù)目，設(shè)計(jì)了保障告警信息可靠及時(shí)傳輸?shù)腄-MAC(DynamicslotMedia Access Control,D-MAC)協(xié)議。該協(xié)議是基于動(dòng)態(tài)TDMA機(jī)制，根據(jù)當(dāng)前車(chē)隊(duì)中的實(shí)時(shí)交通動(dòng)態(tài)確定每幀的時(shí)隙數(shù)目，并且該協(xié)議優(yōu)先為告警信息分配時(shí)隙，同時(shí)盡可能地為周期性beacon消息預(yù)留傳輸時(shí)隙。最后，在不同的車(chē)輛節(jié)點(diǎn)密度的情況下，對(duì)本文