05先进的车辆控制系统剖析.ppt

智能交通系统(ITS) 第五节 先进的车辆控制系统AVCS 概 述 1.先进的车辆控制系统的涵义先进的车辆控制系统(AVCS, Advanced Vehicle Control Systems)是借助车载设备及路侧、路表的检测设备来检测周围行驶环境的变化情况，自动控制驾驶以达到行车安全和增加道路通行能力目的的系统。该系统的本质就是在车辆— 道路系统中将现代化的通信技术、控制技术和交通流理论加以集中，提供一个良好的辅助驾驶环境，在特定的条件下，车辆将在自动控制下安全行驶。其目的是开发帮助驾驶员实行车辆控制的各种技术，从而使汽车安全高效行驶。 概 述 AVCS的核心内容是智能汽车的研究与应用，这种汽车具有道路障碍自动识别、自动报警、自动转向、自动制动、自动保持安全距离、车速和巡航控制功能。目前，许多汽车制造公司已在他们的产品中使用巡航控制系统，系统允许驾驶员在不用踩脚踏加速器的情况下，保持一个预定的均匀速度。 概 述 这对在交通量较小的道路上长途驾驶特别有用。当需要刹车和改变方向时，需要脱离巡航控制，还原为人工驾驶。巡航控制是AVCS的一种有限的功能。更高度的自动化驾驶将使车辆自动操作，这种车辆上装有各种传感器及通讯等设备，能够自动定位及探测道路上的障碍物，能够自动保持车辆间的安全距离，并能控制速度和方向，从而实现汽车安全行驶。 概 述 AVCS另外一个显著的优点是车辆可以以很小的间距和均匀的速度在装有特定设备的专用车道上行驶，这样在不发生拥挤效应的情况下，在相同的车道空间内，可以具有更高的车流密度，从而大大提高通行能力。 总之，AVCS是应用传感技术、计算机技术、车载控制技术及定位技术等，使车辆安全、高效、自动行驶的自动控制系统，可以大大提高驾驶员的安全系数和行车效率。AVCS将是一个长期发展领域，也是 ITS技术中最复杂、最难实现的技术之一。 概 述 2. 发展AVCS的目的19世纪以来，随着内燃机的诞生，人们发明了最现代化的交通工具－汽车。经过近一个世纪的发展，汽车技术性能有了很大的提高，从而使汽车运输成为五种运输方式中的主要方式。与此同时，随着汽车数目的大幅度增加，也带来了大量的负面效应，例如交通事故率上升、塞车、噪声、环境污染和能源消耗等。 概 述 这一现实迫使人们改变以往单纯依靠增修道路或限制发展等办法来改善公路交通状况的思路，进而寻求采用高新技术来提高汽车性能，以解决因需求增长而带来的道路交通公害问题。而AVCS作为 ITS重要的组成部分，其重点是提高汽车行驶的安全性，通过减少可能发生的交通事故来提高交通通行能力，从而达到减少交通公害的目的。 概 述 过去对汽车行驶安全的研究，所采取的措施大多是被动方法，例如，研究如何减少伤亡，如何减少事故的损失等。这些被动措施的采取无助于从根本上解决汽车安全问题。而AVCS则是主要采取主动措施，汽车靠电子装备实现智能化，以其自身的智能来获取行驶环境信息，并加以判断，必要时系统自动控制车辆行驶，从而排除驾驶人员主观分析、判断的失误，从而达到避免事故发生的目的。 概 述 实施AVCS将会带来如下好处:(1)增加公路的通行能力，减少道路阻塞，缩短行车时间。AVCS能使运行的车辆保持合适的最小跟车间距，保持车流稳定地前进，缩短行车耗时，缓解交通拥挤，提高道路利用效率，增加公路的通行能力。 概 述 (2)降低事故率，提高行车安全AVCS可以通过显示或预警装置，给驾驶员提供足够的交通信息，帮助驾驶员作出正确的驾驶操作决策，在AVCS高度完善的情况下，可以将人工驾驶转为自动控制，防止因驾驶员疏忽和机件故障造成的交通事故，并可提供适当的安全防护，当最终实现自动驾驶时，将完全排除人为因素而导致的交通事故，从而实现高效安全的行车秩序。 概 述 (3)降低行车成本，提高行车效率在AVCS控制下，可以保持车流的顺畅，减少交通阻塞，减少由于车辆滞留在道路时间过长而导致的消耗过多，以及减少因频繁的踩油门与刹车所造成的能源消耗，提高行车能源利用效率。 (4)降低废气排放量，减轻环境污染当车流顺畅、稳定地向前行驶时，排放的废气、噪声等环境污染较少，可达到减轻环境污染的效果。 先进的车辆控制系统的基本功能 AVCS的基本功能系统主要包括: 安全预警系统 防撞系统 视觉强化系统 救难信号系统 车辆行驶自动导航系统 环保系统 先进的车辆控制系统的基本功能 1.安全预警系统AVCS中的车辆安装的车载设备，具有事故规避功能，包括安装在车身各部分的探测雷达、红外雷达、盲点探测器等设施，由计算机控制，在超车、倒车、更换车道、大雾、雨天等易发生事故的情况下，随时以声、光等形式向驾驶员提供车体周围必要的信息，并可以自动和半自动采取措施，从而有效地防止事故的发生。 先进的车辆控制系统的基本功能 另外车载设备