基于驾驶行为的追尾避撞控制策略研究

刘林英

摘 要：随着人们生活水平和科学技术水平的提高，各种现代化的技术和传统的驾驶技术相结合，这在提升了驾驶体验的同时，还有效地保证了行车安全。这种通过制动或换道来实现追尾避撞的系统，能够满足人们安全驾驶的需求。本文也是通过对汽车追尾碰撞过程、主动避撞系统以及驾驶员避撞行为的分析，总结追尾避撞的策略，希望能够有一定的参考价值。

关键词：驾驶行为;追尾避撞;避撞控制策略

0 前言

常见的汽车碰撞事故主要包括正面的碰撞、侧面的碰撞以及追尾碰撞，其中汽车追尾碰撞是事故率最高的，这严重影响了居民的人身和财产安全和社会的稳定。为了减少追尾碰撞事故的发生，行业的专业和学者通过不断的调研分析，总结影响追尾碰撞事故发生的主要因素。其中，驾驶员的驾驶行为近些年来受到越来越多的关注，学者也通过对驾驶员制动特征的分析，来研究驾驶员在面对事故前应当选择的正常避撞策略。

1 汽车追尾碰撞过程和驾驶员避撞行为分析

1.1 汽车追尾碰撞过程分析

汽车在发生追尾碰撞后，通常会偏离原来的道路行驶，这时极有可能引发二次甚至是连环碰撞事故。因此，国内外的专家学者通过构建相关的数学模型来研究汽车的追尾碰撞，这也是研究的基础。笔者在本文中以著名的二维碰撞模型为准，进而研究汽车碰撞后的数学解，通过相关系数的计算得出汽车表面材料的属性、表面几何形状以及冲击速度都会影响车辆碰撞中的能量损失。但只通过二维碰撞模型是没有办法通过两车碰撞前的状态得到碰撞力的大小的，还需要通过具体的自由度车辆碰撞模型解出碰撞冲量的大小，从而获得碰撞力曲线，进行车与车之间的碰撞仿真，这是一个比较复杂的过程。

1.2 主动避撞系统和驾驶员的避撞行为分析

通过对网络上资料的收集和整理，可以简单地对驾驶员的避撞行为分类。即当驾驶员意识到有追尾危险时会采取哪种补救方式。大多数驾驶员会在第一时间采取换道避撞的策略，一小部分驾驶员会通过制动来避免事故，还有一部分驾驶员两种方法都会采取。但只是一小部分数据统计，并不能充分地反映驾驶员的避撞行为。随着科学技术的发展，主动避撞技术也投入使用，该技术能够通过模拟驾驶员的避撞行为选择来帮助驾驶员实现主动避撞。主动避撞系统是对具体的交通场景进行危险评估，并根据驾驶员的避撞行为特性来分析介入时间和方式。该系统是通过车载设备来检测行车环境的，当检测到危险目标后会对驾驶员报警。如果驾驶员未能及时采取行动，系统会根据事故的危险情况采取“模仿”驾驶员避撞行为的换道或者制动策略。

驾驶员在感知到有追尾碰撞危险时，最多采用制动和换道的避撞方式。相关专家学者曾对这两种最常见的方式进行分析，即通过考虑驾驶员换道和制动避撞的行为特征，通过障碍物实验得到驾驶员认为安全和存在危险的情况。在这一过程中，驾驶员的反应时间也是需要考虑的，即主动避撞系统需要在驾驶员得到报警信号后，为驾驶员预留出判断危险和避撞操作的时间。系统选择的报警信号和制动时机要符合驾驶员的避撞习惯，这样才能不影响驾驶员的正常驾驶并被驾驶员接受。

2 追尾避撞控制策略分析

在汽车发生追尾碰撞时，驾驶员要及时保证车辆的稳定性、注意车辆轨迹的保持问题。可以通过横摆角速度来分析车辆稳定性和轨跡保持的关系，因为横摆角速度可以控制住二者，控制住横摆角速度就可以在车辆被追尾碰撞后保证车辆的稳定性并保持车辆按照原有的轨迹行驶。

主动避撞系统执行的避撞策略也是在不影响驾驶员正常操作的基础上进行的，系统会根据目标车辆和自车的运行状态来判断是否会发生危险，以及真正发生危险时的介入时间。我们可以通过相关专家学者整理的危险评估模型看出，驾驶员在行车的过程中，会根据目标车辆和自车的实时相对车距和车速来判断行车的状态，会出现两种情况：行车安全、有碰撞危险时，系统判断道路条件允许执行换道或制动策略。这时可以根据驾驶员的反应时间和采取的避撞方式来设置报警系统。当系统进入制动控制策略后，会根据内部参数进行判断。当驾驶员采取相关措施避免追尾碰撞，那么系统会返回到信息监测并实时计算相关参数、判断危险等级;如果驾驶员没有采取相关措施，那么系统会通过报警系统来提示驾驶员当前有碰撞的危险。但若当驾驶员已经无法避免追尾碰撞时，系统会直接采取紧急制动策略。相关专家学者曾经通过设置真实交通场景来测试系统的避撞策略，实验中应用到的车辆都装配了速度和转角传感器、雷达和报警灯装备。在进行换道碰撞实验时，通过装备的传感器来确定换道时间，这时系统会根据驾驶员的反应时间、安全距离来计算换道的准确时机和轨迹，这样能够有效地避免追尾碰撞;在进行制动碰撞实验时，也是通过装备的传感器来确定相邻车道不允许换道的情况，这时系统根据驾驶员的反应时间分布，来设定驾驶员感受到报警到系统自动制动的时间，这样能够确保大多数的驾驶员可以主动避免追尾碰撞。

除了根据系统调整驾驶员行为外，交管部门也可以从深化驾校考核内容入手，提高驾驶员的安全意识。因为，不管是经验比较丰富的专职司机，还是新上路的驾驶员，都要充分掌握道路安全驾驶的准则，并树立正确的驾驶意识，这样在能最大化地避免各种碰撞事故的发生。提升驾驶员的安全意识是一项长远的任务，相关部门在深化考核培训内容时，可以以道路交通为核心，以交通安全知识为基础，用社会化、现代化的手段，全面展开道路安全教育。

3 结语

车辆追尾碰撞是比较常见的交通事故，为了保证人民财产安全，我国相关的专家学者通过实验对影响行车安全的因素进行分析，其中驾驶员的驾驶行为直接关系到追尾避撞控制情况，制动避撞策略和换道避撞策略是驾驶员最长采用的避撞方式，主动避撞系统的使用也有效地保证了行车安全。通过对避撞系统实验数据的整理分析得出：制动避撞策略能够有效地避免中低速行车时的追尾碰撞危险、换道避撞策略能够在极短时间内自主完成换道操作，这满足了驾驶员对换道时机的要求。

参考文献：

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