未來避碰系統(tǒng)的自動控制和制動策略

研究了商用車“未來一代”的自動速度控制防撞系統(tǒng)潛在的安全性能。分析了自適應(yīng)巡航控制（ACC）、前方碰撞預警（FCW）和碰撞緩解制動（CMB）、前防撞和減災（F-CAM）等技術(shù)在重型載貨車上的應(yīng)用情況。

預計未來F-CAM系統(tǒng)的安全效果可通過以下步驟實現(xiàn)。

步驟1：描述技術(shù)性能。在測試跟蹤控制條件下檢測的多種預碰撞場景用來描述未來F-CAM系統(tǒng)原型的性能，通過基于觀察到的性能逆向工程近似控制報警和自動制動算法。

步驟2：目標事故群體分布。利用全國代表性的碰撞數(shù)據(jù)庫估計每年載貨車追尾事故數(shù)量。之后在這些事故中提取可被F-CAM系統(tǒng)影響的部分事故，以得到這項技術(shù)目標事故群體的預測。通過分析國家公路交通安全管理局的綜合估計系統(tǒng)（GES）數(shù)據(jù)和密歇根大學交通運輸研究所統(tǒng)計的發(fā)生致命事故載貨車的數(shù)據(jù)，可以得到車輛損傷程度的主要分布類型ΔV分布。

步驟3：創(chuàng)建模擬的參考碰撞數(shù)據(jù)庫。開發(fā)一組全面的模擬碰撞事件用以代表實際和歷史的載貨車追尾事故群體。利用詳細記錄數(shù)據(jù)可識別實際中約10萬輛車的相互碰撞，之后在仿真環(huán)境中通過延緩駕駛員的制動動作就可以控制每一個碰撞，可以在模擬環(huán)境中建立大量不同的載貨車追尾事故。最后每一個模擬碰撞利用步驟2中的ΔV權(quán)重分布加權(quán)，即可以重建整個國家的碰撞分布數(shù)據(jù)庫。

步驟4：估計在仿真環(huán)境中技術(shù)對策的影響。F-CAM技術(shù)算法應(yīng)用到每個模擬的碰撞事故中，之后觀察碰撞結(jié)果的改變。結(jié)果表明，該算法可降低碰撞的速度或避免了碰撞。在模擬中，駕駛員行為通過IVBSS現(xiàn)場操作測試數(shù)據(jù)建模。

步驟5：估計完全部署的安全效果。來自于步驟4仿真的效果被應(yīng)用在步驟2產(chǎn)生的實際目標事故群體中，減少致命事故及碰撞事故總數(shù)及減輕事故損傷程度。在這些事故中，考慮成本因素就可以估算出總的經(jīng)濟利益。

第2代系統(tǒng)安裝于車輛上使其運行良好，緩解碰撞制動的減速度為0.35g。第3代系統(tǒng)同樣可使車輛運行良好，但更可提供高達0.6g的制動減速度。ACC系統(tǒng)可以提供兩個級別的基本制動性能，制動減速度分別為0.25g和0.6g。

John Woodrooffe et al. SAE 2013-01-2391.

編譯：陳健