基于单片机的船舶主动避碰系统设计

船舶作为一种重要的交通运输工具,具有载货量多,运输成本低,污染小等优点。但船舶航行条件比较复杂,其体积和重量比较大,导致惯性大、灵活性差、机动性不好,稍有操作不慎,就有可能发生碰撞事故。船舶不像其他陆上交通工具,具有较好的视野和灵活性,可及时发现故障和采取躲避措施。所以对于船舶而言,需要实现其主动避碰功能。本文基于单片机,设计一种船舶的主动避碰系统,采用超声波测距的方式测量与其他船舶或障碍物的距离,实现船舶的主动避碰。

海上多目标侧向主动避碰算法研究

本文研究船舶海上制导系统,重点分析船舶海上路径规划设计方法以及船舶海上目标寻迹算法,同时给出船舶在海面上受到的载荷随时间变化情况;研究船舶海上多目标检测算法,并得出训练误差随迭代次数的变化曲线。最后对船舶海上多目标主动避碰系统进行仿真测试,分析导航角度和首航偏差角随时间变化情况。

低速瓶颈下高速公路网联无人驾驶车辆主动避碰运动生态速度优化

为了解决车载安全预警系统在高速公路上感知距离有限,且在曲线路段存在高事故风险和高燃油消耗的问题,在基于车联万物(V2X)技术的高速公路自动驾驶交通系统中,针对下游存在低速交通流的交通场景,提出一种高速公路网联无人驾驶车辆主动避碰运动生态速度优化模型。为了提高模型的求解效率,将原最优控制问题转化为由3个子问题构成的近似速度优化模型,并通过遗传算法求解得到最优的速度曲线,对上游车辆的运动速度进行主动控制,在保证安全和不影响交通效率的前提下,引导一系列车辆安全、平滑地跟随下游的低速交通流尾车运动,改善车辆行驶过程中的燃油经济性。为了验证所提出模型的性能,以车载安全预警系统控制策略作为对比方案,仿真结果表明:所提出的近似优化模型能够在基本保证求解精度的同时,明显改善求解效率;与车载安全预警系统控制策略相比,所提出的速度优化策略能够使车辆提前减速,避免追尾,能够在较小程度牺牲通行效率的情况下明显地平滑车辆速度曲线并节省总燃油消耗量。

车辆对行人速度障碍自主避碰的驾驶方法

针对过街行人与智能车辆之间运动协调中的安全避碰问题,设计一种CVIS环境下的基于行人避碰的车辆驾驶控制器.结合速度障碍法的基本原理提出车辆对过街行人的避碰规则,在此基础上搭建模型预测控制框架,提出车辆对行人的自主避碰算法.综合考虑车辆驾驶的操作约束,以最小化车速变化及满足驾驶员操作舒服性要求为控制目标,在车辆对行人避碰的前提下优化车辆的驾驶策略.分别设置车辆直行避碰与允许换道避碰两种控制场景,在MATLAB环境下对车辆驾驶控制效果进行仿真实验.结果表明:车辆对不同情况的过街行人,能够通过加速或减速进行避碰;通过与七次多项式换道轨迹进行对比,自主避碰驾驶的安全性更高.