学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

虚拟环境下汽车驾驶安全主动干涉控制技术研究

作　者: 张翔
导　师: 郑德涛；何汉武
学　校: 广东工业大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 驾驶安全主动干涉控制虚拟交通环境虚拟自主汽车用户车
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 41次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着城市化水平提高,机动车保有数量快速增长,交通事故的数量一直呈现上升趋势,以增强驾驶安全为目标的主动干涉控制技术研究也越来越被人们所关注。同时,蓬勃发展的虚拟现实技术也为主动干涉控制技术研究提供了新的实验环境解决方案。通过搭建逼真的虚拟交通环境来研究主动干涉控制技术,不仅经济安全,而且还具有再现性好、沉浸感强和开发周期短等优点。为此,本文以虚拟交通环境为实验平台,研究和开发了驾驶安全主动干涉控制系统。具体研究工作如下：(1)构建了包含有静态场景和动态场景的虚拟交通实验环境。采用Multigen Creator软件建立了虚拟静态场景,主要包括道路、房屋建筑、花草树木和交通标志等三维静态模型。在动态场景建模部分,运用数据化处理思想将各种交通环境因素数据化,以易于虚拟驾驶员识别和获取各类交通环境信息,采用基于视觉信息实时决策的方法,实现了虚拟自主汽车的智能驾驶。通过对虚拟静态场景和动态场景的建模,构建了一个逼真的实验环境,增强了实验数据的可信性和科学性。(2)对虚拟交通实验环境下用户车驾驶行为信息的获取过程进行了简单分析；运用碰撞检测的理论对用户车周边障碍车辆的实时检测方法进行了论述,并建立了用户车周边交通信息筛选模型,以确保系统响应的快速性和准确性。(3)建立了方向盘自动调整最优转角模型和防追尾安全车距模型,给出了虚拟环境下车辆偏离车道的判断方法,为系统干涉控制方法提供理论依据。详细阐述了车辆在超速、偏离车道、追尾、侧面碰撞四种危险情况下行驶时的主动干涉控制方法。(4)利用虚拟现实开发平台EON Studio 5.0和Visual C++ 6.0 (MFC)高级编程语言有机的结合,在Windows XP系统上完成了对驾驶安全主动干涉控制系统的开发和实现。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-10
CONTENTS  10-13
第一章绪论  13-22
  1.1 选题背景与研究意义  13-15
    1.1.1 选题背景  13-14
    1.1.2 研究意义  14-15
  1.2 驾驶安全主动干涉控制技术国内外研究现状  15-20
  1.3 论文主要研究内容  20
  1.4 课题来源  20-21
  1.5 论文的章节安排  21-22
第二章虚拟交通实验环境的构建  22-38
  2.1 虚拟交通环境的组成  22-23
  2.2 基于Multigen Creator静态场景的建模  23-29
    2.2.1 静态场景建模工具Multigen Creator简介  23-24
    2.2.2 道路的建模  24-25
    2.2.3 树木和交通标志的建模  25
    2.2.4 房屋建筑的建模  25-26
    2.2.5 Multigen Creator建模优化技术的应用  26-29
  2.3 动态场景的建模  29-37
    2.3.1 虚拟自主汽车的信息处理模型  29
    2.3.2 虚拟自主汽车识别和获取交通环境信息的方法  29-34
    2.3.3 交通灯信息数据化处理  34-35
    2.3.4 虚拟自主汽车行驶决策模块  35-37
  2.4 本章小结  37-38
第三章基于用户汽车自身驾驶行为的驾驶安全主动干涉控制技术研究  38-51
  3.1 汽车虚拟驾驶实验平台简介  38-39
  3.2 用户汽车方向盘转角、油门踏板开角等相关数据的采集  39-40
  3.3 基于车道识别的汽车超速主动干涉控制技术的分析  40-45
    3.3.1 虚拟环境下车辆识别车道的方法  41-42
    3.3.2 汽车超速主动干涉的控制流程  42-45
  3.4 车道保持主动干涉控制技术的分析  45-50
    3.4.1 车辆偏离车道的判断方法  45-46
    3.4.2 方向盘自动调整最优转角模型  46-48
    3.4.3 车道保持主动干涉的控制流程  48-50
  3.5 本章小结  50-51
第四章基于用户汽车周边交通信息的驾驶安全主动干涉控制技术研究  51-67
  4.1 用户汽车周边交通信息的筛选  51-53
  4.2 基于碰撞检测的用户车周边交通信息的获取  53-57
    4.2.1 碰撞检测技术  53-54
    4.2.2 EON Studio的Collision节点  54-55
    4.2.3 用户汽车的碰撞检测模型  55-57
  4.3 防追尾主动干涉控制技术的分析  57-61
    4.3.1 汽车防追尾安全车距的确定  57-59
    4.3.2 汽车防追尾主动干涉控制的方法  59-61
  4.4 防侧面碰撞主动干涉控制技术的分析  61-66
  4.5 本章小结  66-67
第五章驾驶安全主动干涉控制系统的开发  67-80
  5.1 EON Studio中Script节点及其编程  67-70
  5.2 EON Studio三维模型库的构建  70-72
  5.3 基于EON SDK的主动干涉控制节点开发  72-77
    5.3.1 EON SDK开发环境的建立  72-73
    5.3.2 节点的程序开发  73-76
    5.3.3 节点的注册与卸载  76-77
  5.4 ADO技术的实现过程  77-79
  5.5 本章小结  79-80
总结与展望  80-82
  全文总结  80-81
  工作展望  81-82
参考文献  82-87
作者在攻读硕士学位期间发表的论文  87-89
致谢  89

虚拟环境下汽车驾驶安全主动干涉控制技术研究

内容摘要

全文目录

相似论文