[发明专利]一种大型车转弯内轮差的危险区域预测方法

说明书

本发明公开了一种大型车转弯内轮差的危险区域预测方法，其步骤包括：1判定车辆所处的转弯阶段，建立模拟坐标系，输入相关参数；2基于本发明的算法模型进行坐标模拟，计算出车辆的模拟行驶曲线并进行预测；3输出车辆的危险区域。本发明能根据驾驶员对车辆的操控情况和车辆状态，预测出车辆接下来一段时间的行驶轨迹，获得预测的危险区域，从而提升大型车转弯的安全性。

技术领域

本发明属于汽车主动预警领域，更具体地说是涉及车辆瞬时参数的一种预测车辆转弯轨迹危险区域的方法。

背景技术

随着科学技术的发展，大型车的数量与日俱增，而近些年来，在公路运输行业蓬勃发展的同时，交通事故也是愈发严重。车辆转向事故尤其是大型车转向事故，都要比其他交通事故要严重和频繁。公安部交管局的统计数据显示，2016年全国共发生货车责任道路交通事故5.04万起，造成2.5万人死亡、4.68万人受伤，分别占汽车责任事故总量的30.5％、48.23％和27.81％，远高于货车保有量占汽车总量的比例。

在所有国内已经发表的论文或者专利之中，对于危险区域的建模计算少之又少，而现如今国内在此方面欠缺一些深入的研究和发展，由于区域的复杂性，主观性的判断容易产生失误，非常容易造成此类事故的发生。由于对危险区域目前只有一个定性的认识，因此对于大型车来说，这是造成交通事故或者剐蹭路沿损坏路面的一个重要原因。

正是因为目前缺乏对危险区域的认识和研究，此类事故的发生率才居高不下，极大地降低了大型车在转弯时的安全性；

发明内容

本发明为克服上述现有技术存在的不足之处，提出一种大型车转弯内轮差的危险区域预测方法，以期能根据驾驶员对车辆的操控情况和车辆状态，预测出车辆接下来一段时间的行驶轨迹，获得预测的危险区域，从而提升大型车转弯的安全性。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明一种大型车转弯内轮差的危险区域预测方法的特点是按如下步骤进行：

步骤1、建立大型车转弯内轮差的危险区域理论模型：

步骤1.1、将车辆转弯过程划分为三个阶段，包括入弯阶段、稳定阶段和回正阶段；

所述入弯阶段为：前轮转角变化率恒定且为正，车速u恒定，横摆角速度ω_r恒定；

所述稳定阶段为：前轮转角α₂恒定，车速u恒定，横摆角速度ω_r恒定；

所述回正阶段为：前轮转角变化率恒定且为负，车速u恒定，横摆角速度ω_r恒定；

步骤1.2、入弯阶段危险区域理论模型的建立和所述入弯阶段的危险区域计算：

步骤1.2.1、利用式(1)得到汽车瞬时转动半径ρ：

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式(1)中，a为汽车前轮轴距，b为汽车后轮轴距，α₁为后轮侧偏角，α₂为前轮转角；并有：

tanα₂＝(v+ω_ra)/(u-ω_rd) (2)

tanα₁＝(v-ω_rb)/(u-ω_rd) (3)

式(2)和式(3)中，v为垂直车速u方向的速度，d为车辆质心与前后轮中心连接线之间的长度；

步骤1.2.2、利用式(4)得到汽车前轮在入弯阶段的平均速度u_L：

式(4)中，α为汽车前轮瞬时转角；