未来避碰系统的自动控制和制动策略

研究了商用车“未来一代”的自动速度控制防撞系统潜在的安全性能。分析了自适应巡航控制（ACC）、前方碰撞预警（FCW）和碰撞缓解制动（CMB）、前防撞和减灾（F-CAM）等技术在重型载货车上的应用情况。

预计未来F-CAM系统的安全效果可通过以下步骤实现。

步骤1：描述技术性能。在测试跟踪控制条件下检测的多种预碰撞场景用来描述未来F-CAM系统原型的性能，通过基于观察到的性能逆向工程近似控制报警和自动制动算法。

步骤2：目标事故群体分布。利用全国代表性的碰撞数据库估计每年载货车追尾事故数量。之后在这些事故中提取可被F-CAM系统影响的部分事故，以得到这项技术目标事故群体的预测。通过分析国家公路交通安全管理局的综合估计系统（GES）数据和密歇根大学交通运输研究所统计的发生致命事故载货车的数据，可以得到车辆损伤程度的主要分布类型ΔV分布。

步骤3：创建模拟的参考碰撞数据库。开发一组全面的模拟碰撞事件用以代表实际和历史的载货车追尾事故群体。利用详细记录数据可识别实际中约10万辆车的相互碰撞，之后在仿真环境中通过延缓驾驶员的制动动作就可以控制每一个碰撞，可以在模拟环境中建立大量不同的载货车追尾事故。最后每一个模拟碰撞利用步骤2中的ΔV权重分布加权，即可以重建整个国家的碰撞分布数据库。

步骤4：估计在仿真环境中技术对策的影响。F-CAM技术算法应用到每个模拟的碰撞事故中，之后观察碰撞结果的改变。结果表明，该算法可降低碰撞的速度或避免了碰撞。在模拟中，驾驶员行为通过IVBSS现场操作测试数据建模。

步骤5：估计完全部署的安全效果。来自于步骤4仿真的效果被应用在步骤2产生的实际目标事故群体中，减少致命事故及碰撞事故总数及减轻事故损伤程度。在这些事故中，考虑成本因素就可以估算出总的经济利益。

第2代系统安装于车辆上使其运行良好，缓解碰撞制动的减速度为0.35g。第3代系统同样可使车辆运行良好，但更可提供高达0.6g的制动减速度。ACC系统可以提供两个级别的基本制动性能，制动减速度分别为0.25g和0.6g。

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

编译：陈健