机械工程学报

作者：张志勇, 王宇翔, 黄彩霞, 吴悠, 杜荣华

单位：1. 长沙理工大学汽车与机械工程学院 长沙 410114;2. 长沙理工大学机械装备高性能智能制造关键技术湖南省重点实验室 长沙 410114;3. 湖南工程学院汽车动力与传动系统湖南省重点实验室 湘潭 411104

关键词：碰撞预警,轨迹预测,状态估计,灰色预测,卡尔曼滤波；

基金：国家自然科学基金(52472399);湖南省自然科学基金(2022JJ50020，2021JJ30182);湖南省教育厅科学研究(20A018)和机械装备高性能智能制造关键技术湖南省重点实验室(长沙理工大学)开放基金(2020YB02)资助项目。

车辆碰撞预警是车辆主动安全控制关键技术，常需要利用准确的车辆状态信息进行运动轨迹的高精度预测，再由运动轨迹预测模块判断安全碰撞预警时间内是否存在碰撞风险。为提高碰撞预警精度，建立以恒定转弯率和加速度模型为状态转移方程，平方根容积卡尔曼滤波器为估计算法的状态估计方法，提高目标车相对运动状态的估计精度；提出融合灰色预测的车辆运动轨迹预测方法，通过灰色预测模型对量测变量进行多步预测，再由平方根容积卡尔曼滤波器进行校正，提高目标车相对运动轨迹的预测精度；最后，考虑路面附着系数对安全碰撞预警时间的影响，提出一种车辆侧向碰撞预警方法。数字仿真结果表明，在不同路面附着条件下，提出的车辆侧向碰撞预警方法都准确预测车辆的碰撞时间，提前的预警时间大于安全碰撞预警时间，确保驾驶员或主动避障控制系统能及时操控车辆，提高车辆行驶的安全性。

来源：2024年第20期

《机械工程学报》期刊编辑部

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