摘 "要： 為了解決自動(dòng)駕駛虛擬場(chǎng)景測(cè)試存在的缺少實(shí)物聯(lián)動(dòng)和實(shí)車(chē)?yán)锍虦y(cè)試周期長(zhǎng)、成本高等問(wèn)題，基于虛擬場(chǎng)景構(gòu)建技術(shù)并結(jié)合自動(dòng)駕駛汽車(chē)線控底盤(pán)架構(gòu)，設(shè)計(jì)了多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通信、信號(hào)采集和輪速模擬等硬件模塊，搭建了一套自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)仿真測(cè)試臺(tái)架。根據(jù)自動(dòng)緊急制動(dòng)（AEB）系統(tǒng)工作原理，基于碰撞時(shí)間（TTC）的安全距離模型，設(shè)計(jì)了AEB系統(tǒng)三級(jí)控制策略算法。通過(guò)CarSim構(gòu)建虛擬仿真場(chǎng)景和車(chē)輛模型，在仿真測(cè)試平臺(tái)上，對(duì)AEB控制算法進(jìn)行目標(biāo)靜止、目標(biāo)移動(dòng)和目標(biāo)制動(dòng)三種工況下的自動(dòng)制動(dòng)性能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，被測(cè)AEB在三種測(cè)試工況下均能控制車(chē)輛制動(dòng)減速，避免發(fā)生碰撞，具有良好的制動(dòng)穩(wěn)定性。測(cè)試平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了對(duì)AEB系統(tǒng)的仿真測(cè)試與結(jié)果顯示，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的測(cè)試平臺(tái)的可行性，并能夠滿足AEB的測(cè)試需求。

關(guān)鍵詞： 自動(dòng)緊急制動(dòng)； 自動(dòng)駕駛； 仿真場(chǎng)景； 場(chǎng)景測(cè)試； 碰撞時(shí)間； 線控制動(dòng)

中圖分類號(hào)： TN919?34； TN06?34 " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A " " " " " " " " " 文章編號(hào)： 1004?373X（2024）18?0127?06

Research on simulation and testing platform for AEB system

LU Jiaye1， GUO Bin1， HU Xiaofeng1， ZHANG Junxin2， ZHANG Lincheng2

（1. College of Metrology Measurement and Instrument， China Jiliang University， Hangzhou 310020， China;

2. Hangzhou Wolei Technologies Co.， Ltd.， Hangzhou 310020， China）

Abstract： In order to solve the issues of lacking physical linkage in autonomous driving virtual scenario testing， as well as the long cycle and high cost of real?vehicle mileage testing， hardware modules such as multi computer system， communication， signal acquisition and wheel speed simulation are designed based on virtual scene construction technology and combined with the autonomous vehicle chassis by wire architecture， and a set of autonomous emergency braking （AEB） system simulation testing bench is built. According to the working principle of AEB system and the safety distance model based on time?to?collision， a three?level control strategy algorithm for AEB system is designed. The virtual simulation scenarios and vehicle models are constructed by means of CarSim. The AEB control algorithm was tested on the simulation testing platform for its automatic braking performance under three conditions： stationary target， moving target， and braking target. The testing results indicate that the tested AEB can control the vehicle to brake′s and decelerate under all three testing conditions， effectively avoiding collisions and demonstrating good braking stability. The testing platform can successfully simulate and display the testing results for the AEB system， verifying the feasibility of the designed testing platform. It can meet the testing requirements for the AEB.

Keywords： autonomous emergency braking; autonomous driving; simulation scenario; scenario testing; time?to?collision; brake by wire

0 "引 "言

汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展方向主要是自動(dòng)駕駛[1]，正在朝著“新四化”趨勢(shì)發(fā)展，即智能化、電動(dòng)化、輕量化與交通網(wǎng)聯(lián)化[2]，自動(dòng)駕駛汽車(chē)應(yīng)對(duì)的行駛環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜[3]。主動(dòng)安全制動(dòng)系統(tǒng)作為自動(dòng)駕駛汽車(chē)行車(chē)安全的重要保障，不僅可以提高車(chē)輛的安全性能和駕駛的舒適性，還可以減少因發(fā)生交通事故而造成的經(jīng)濟(jì)損失[4]。目前，主動(dòng)安全制動(dòng)系統(tǒng)核心技術(shù)被外國(guó)企業(yè)壟斷，國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究起步晚，與國(guó)外領(lǐng)先水平存在一定差距。國(guó)內(nèi)對(duì)主動(dòng)安全制動(dòng)功能的相關(guān)研究分為基于虛擬場(chǎng)景的功能測(cè)試和基于實(shí)車(chē)的功能測(cè)試兩類[5]。前者是基于虛擬場(chǎng)景，通過(guò)場(chǎng)景生成技術(shù)在仿真環(huán)境中生成測(cè)試場(chǎng)景，對(duì)主動(dòng)安全系統(tǒng)算法性能進(jìn)行測(cè)試，主要是對(duì)決策控制算法的優(yōu)化[6?7]和構(gòu)建關(guān)鍵測(cè)試場(chǎng)景[8?9]。后者是基于實(shí)車(chē)?yán)锍虦y(cè)試，通過(guò)將被測(cè)主動(dòng)安全制動(dòng)系統(tǒng)搭載在測(cè)試車(chē)輛，在實(shí)際道路上進(jìn)行功能測(cè)試。以上兩類方式都可完成功能測(cè)試，但基于虛擬場(chǎng)景的測(cè)試缺少實(shí)物聯(lián)動(dòng)，基于實(shí)車(chē)?yán)锍虦y(cè)試存在周期長(zhǎng)、成本高的問(wèn)題，因此，行業(yè)主流測(cè)試方法是采用半實(shí)物虛擬仿真來(lái)測(cè)試驗(yàn)證軟硬件功能。

本文基于虛擬場(chǎng)景并結(jié)合硬件在環(huán)測(cè)試技術(shù)，配合集成式線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)，搭建了一套自動(dòng)駕駛主動(dòng)安全制動(dòng)系統(tǒng)控制算法測(cè)試平臺(tái)。并以主動(dòng)安全制動(dòng)核心功能即自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)（Autonomous Emergency Braking， AEB）為被測(cè)功能，為主動(dòng)安全制動(dòng)系統(tǒng)提供合適的測(cè)試場(chǎng)景進(jìn)行仿真測(cè)試與半實(shí)物驗(yàn)證，代替部分實(shí)車(chē)測(cè)試，保證系統(tǒng)在足夠穩(wěn)定可靠的前提下盡可能地縮短研發(fā)周期，加快產(chǎn)品迭代速度。

1 "AEB工作原理和控制算法

1.1 "工作原理

AEB系統(tǒng)主要由感知、決策和執(zhí)行三個(gè)核心模塊組成。車(chē)輛的感知模塊運(yùn)用環(huán)境信息采集傳感器對(duì)行車(chē)周?chē)h(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，得到相關(guān)環(huán)境信息。決策模塊的核心是電子控制單元，其搭載了AEB控制策略，利用感知模塊采集到的周?chē)h(huán)境信息進(jìn)行決策，輸出制動(dòng)信號(hào)控制車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行制動(dòng)，使車(chē)輛減速甚至停車(chē)，避免事故的發(fā)生。執(zhí)行模塊由線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)、輪缸和卡鉗組成。當(dāng)接收到電子控制單元的制動(dòng)指令后，生成制動(dòng)液壓并傳輸至車(chē)身電子穩(wěn)定系統(tǒng)，由其分配各個(gè)車(chē)輪的制動(dòng)力，控制車(chē)輛進(jìn)行減速，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)緊急制動(dòng)功能。

在實(shí)際道路交通場(chǎng)景行駛時(shí)，由于場(chǎng)景環(huán)境復(fù)雜，車(chē)輛的控制權(quán)優(yōu)先交由駕駛員，當(dāng)駕駛員沒(méi)有做出避免碰撞措施時(shí)，由AEB系統(tǒng)控制車(chē)輛減速。AEB系統(tǒng)搭載前方碰撞預(yù)警和兩級(jí)制動(dòng)，在緊急情況即將發(fā)生時(shí)提醒駕駛員，若預(yù)警后駕駛員依舊沒(méi)有采取措施，則采取制動(dòng)力較小的一級(jí)制動(dòng)，降低車(chē)速，提高容錯(cuò)率。車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，能夠顯著地提醒駕駛員車(chē)輛處于緊急狀態(tài)，若駕駛員依舊未采取任何措施，AEB將采取二級(jí)制動(dòng)，控制車(chē)輛全力制動(dòng)，確保車(chē)輛和人員的安全[10]。AEB系統(tǒng)工作原理如圖1所示。

1.2 "基于碰撞時(shí)間的安全模型

目前AEB系統(tǒng)決策控制算法有馬自達(dá)（Mazda）模型、本田（Honda）模型、伯克利（Berkeley）模型和TTC模型。本文的被測(cè)AEB使用基于碰撞時(shí)間（Time To Collision， TTC）的安全模型，相對(duì)于其他三種模型有較好的實(shí)時(shí)性和適用性。碰撞時(shí)間（TTC）指在同一車(chē)道上以相同方向行駛的兩車(chē)輛保持當(dāng)前速度下，從當(dāng)前時(shí)刻到發(fā)生碰撞所經(jīng)過(guò)的時(shí)間。在基于碰撞時(shí)間的安全模型中，判斷AEB何時(shí)觸發(fā)，觸發(fā)的預(yù)警制動(dòng)級(jí)別的依據(jù)是TTC。將決策模塊實(shí)時(shí)計(jì)算出的當(dāng)前時(shí)刻的TTC值與設(shè)定好的安全閾值進(jìn)行比較，若TTC小于安全閾值，將觸發(fā)預(yù)警和AEB，車(chē)輛自動(dòng)進(jìn)行緊急制動(dòng)。TTC和安全車(chē)距[11]的計(jì)算公式為：

[TTC=Dvrel]

[dr=vrel?TTC+d0]

式中：D為被測(cè)車(chē)輛與目標(biāo)車(chē)輛的相對(duì)距離（單位為m）；TTC為碰撞時(shí)間（單位為s）；[dr]為安全車(chē)距（單位為m）；[d0]為最小停車(chē)距離（單位為m）；[vrel]為被測(cè)車(chē)輛與目標(biāo)車(chē)輛的相對(duì)速度（單位為km/h）。

兩車(chē)的相對(duì)速度和相對(duì)加速度計(jì)算公式為：

[vrel=v0-v1]

[arel=a0-a1]

式中：[v0]為被測(cè)車(chē)輛車(chē)速（單位為km/h）；[v1]為前方目標(biāo)車(chē)輛車(chē)速（單位為km/h）；[a0]為被測(cè)車(chē)輛加速度（單位為m/s2）；[a1]為目標(biāo)車(chē)輛加速度（單位為m/s2）；[arel]為被測(cè)車(chē)輛與目標(biāo)車(chē)的相對(duì)加速度（單位為m/s2）。

被測(cè)車(chē)輛與目標(biāo)車(chē)輛的相對(duì)距離計(jì)算公式為：

[D=vrelt， " " " " " " " " " " "arel=012arelt2+vrelt， " arel≠0]

由于TTC值與自車(chē)和前車(chē)相對(duì)速度成反比，當(dāng)兩車(chē)相對(duì)速度無(wú)限縮小，即兩車(chē)速度無(wú)限接近時(shí)，得到的TTC值將會(huì)趨向于無(wú)窮大。此時(shí)基于碰撞時(shí)間的安全模型將由于無(wú)法得到正確的TTC值而失效，決策模塊無(wú)法判斷是否觸發(fā)預(yù)警和制動(dòng)控制。所以，設(shè)定被測(cè)車(chē)輛與目標(biāo)車(chē)輛相對(duì)速度最小值為0.01 km/h。TTC計(jì)算流程如圖2所示。

當(dāng)兩車(chē)相對(duì)速度接近于0或?yàn)樨?fù)值時(shí)，即兩車(chē)速度相同或前車(chē)速度大于后車(chē)時(shí)，決策模塊不進(jìn)行TTC計(jì)算，輸出一個(gè)固定值TTC=50，由于該值遠(yuǎn)大于安全閾值，故不會(huì)觸發(fā)緊急制動(dòng)。當(dāng)車(chē)速大于15 km/h時(shí)，對(duì)該時(shí)刻的TTC和安全車(chē)距進(jìn)行計(jì)算并輸出結(jié)果，完成整個(gè)計(jì)算流程。

1.3 "系統(tǒng)控制策略

在建立基于碰撞時(shí)間的安全模型和TTC安全閾值模型后，可以判斷是否觸發(fā)AEB系統(tǒng)[12]。對(duì)TTC安全閾值模型的三級(jí)TTC閾值進(jìn)行劃分，一級(jí)TTC閾值為預(yù)警閾值，二級(jí)TTC閾值為部分制動(dòng)閾值，三級(jí)TTC閾值為全力制動(dòng)閾值。當(dāng)前時(shí)刻的TTC值小于等于一級(jí)TTC閾值TTC1時(shí)，系統(tǒng)給駕駛員預(yù)警，車(chē)輛即將進(jìn)入危險(xiǎn)情況；當(dāng)TTC值小于等于二級(jí)TTC閾值TTC2時(shí)，決策模塊將輸出制動(dòng)信號(hào)和制動(dòng)液壓信號(hào)，執(zhí)行模塊接收該信號(hào)并控制車(chē)輛產(chǎn)生部分制動(dòng)力；當(dāng)TTC值小于等于三級(jí)TTC閾值TTC3時(shí)，車(chē)輛進(jìn)入全力制動(dòng)狀態(tài)直至車(chē)輛完全停止。AEB系統(tǒng)控制策略如圖3所示。

為避免TTC處于制動(dòng)閾值臨界點(diǎn)時(shí)制動(dòng)力波動(dòng)導(dǎo)致的車(chē)輛抖動(dòng)問(wèn)題，當(dāng)觸發(fā)部分制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)壓力維持至少0.6 s，避免制動(dòng)信號(hào)反復(fù)觸發(fā)；觸發(fā)全力制動(dòng)時(shí)，維持制動(dòng)壓力直到車(chē)輛制動(dòng)至停車(chē)。

根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JT/T 1242—2019《營(yíng)運(yùn)車(chē)輛自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)性能要求和測(cè)試規(guī)程》的要求，被測(cè)車(chē)輛最遲應(yīng)在一級(jí)緊急制動(dòng)階段開(kāi)始前1 s對(duì)駕駛員進(jìn)行預(yù)警，TTC大于4.4 s時(shí)AEB系統(tǒng)不應(yīng)發(fā)出預(yù)警，制動(dòng)階段不應(yīng)在TTC大于或等于3 s前開(kāi)始。對(duì)不同TTC閾值的AEB控制算法進(jìn)行仿真試驗(yàn)，使被測(cè)車(chē)輛在不同測(cè)試場(chǎng)景下完成緊急制動(dòng)，停車(chē)后與前車(chē)保持一定安全距離，不發(fā)生碰撞，并且保障道路交通效率和車(chē)輛行駛安全的前提下，對(duì)TTC閾值取算術(shù)平均值，確定一級(jí)TTC閾值為2.5 s，二級(jí)TTC閾值為1.5 s，三級(jí)TTC閾值為0.6 s。

2 "AEB仿真環(huán)境構(gòu)建

根據(jù)AEB的工作原理，利用車(chē)輛動(dòng)力學(xué)仿真軟件CarSim和Simulink聯(lián)合仿真，建立被測(cè)車(chē)輛的動(dòng)力學(xué)模型和AEB控制算法。參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 39901—2021《乘用車(chē)自動(dòng)緊急制動(dòng)系統(tǒng)（AEBS）性能要求及試驗(yàn)方法》中的測(cè)試場(chǎng)景和測(cè)試要求，搭建虛擬測(cè)試場(chǎng)景和AEB系統(tǒng)仿真模型，設(shè)置相關(guān)參數(shù)后進(jìn)行仿真。

2.1 "仿真模型

在AEB仿真試驗(yàn)中，被測(cè)車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型采用CarSim車(chē)輛庫(kù)中的C?Class Hatchback車(chē)型，搭載前方碰撞預(yù)警傳感器，該模型高度準(zhǔn)確且穩(wěn)定[13]。被測(cè)車(chē)輛模型參數(shù)如表1所示。

根據(jù)AEB系統(tǒng)的工作原理，在Simulink中搭建AEB系統(tǒng)仿真模型，模型搭載基于碰撞時(shí)間（TTC）的控制算法，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻的TTC值并與預(yù)設(shè)安全閾值比較。當(dāng)TTC值小于或等于安全閾值時(shí)即為緊急狀態(tài)，控制模塊生成制動(dòng)信號(hào)和制動(dòng)液壓，反饋給被測(cè)車(chē)輛，使之減速，避免發(fā)生碰撞。AEB系統(tǒng)Simulink仿真模型由CarSim聯(lián)合仿真接口、TTC計(jì)算、三級(jí)控制策略算法模塊組成，如圖4所示。

2.2 "仿真接口配置

軟件聯(lián)合仿真需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸與交互，在CarSim中配置仿真數(shù)據(jù)接口，用于與Simulink進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞和交換。Simulink接收車(chē)速、前車(chē)車(chē)距、前車(chē)相對(duì)速度信息，經(jīng)過(guò)決策控制模塊后生成制動(dòng)主缸液壓信號(hào)回傳給CarSim，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)車(chē)輛的制動(dòng)控制。CarSim仿真接口參數(shù)配置如表2所示。

2.3 "虛擬場(chǎng)景測(cè)試

為了驗(yàn)證AEB系統(tǒng)模型的有效性，采用疊加融合虛擬場(chǎng)景和真實(shí)環(huán)境的方式構(gòu)建測(cè)試場(chǎng)景[14]。根據(jù)GB/T 39901—2021的測(cè)試要求，設(shè)計(jì)了靜止目標(biāo)條件下和移動(dòng)目標(biāo)條件下兩類測(cè)試場(chǎng)景，3種不同的工況，具體參數(shù)如表3所示。

3種測(cè)試工況都是在平整干燥路面上進(jìn)行，目標(biāo)車(chē)在前、被測(cè)車(chē)在后，在同一車(chē)道上行駛，且兩車(chē)中心線的偏差不超過(guò)0.5 m，測(cè)試場(chǎng)景如圖5所示。依照設(shè)計(jì)工況的具體參數(shù)在CarSim中構(gòu)建虛擬測(cè)試場(chǎng)景，場(chǎng)景元素具體參數(shù)如表4所示，最后生成仿真動(dòng)畫(huà)和圖表數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)與動(dòng)畫(huà)實(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)。

3 "測(cè)試平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 "總體方案設(shè)計(jì)

測(cè)試平臺(tái)基于智能駕駛汽車(chē)線控制動(dòng)底盤(pán)架構(gòu)進(jìn)行搭建，底盤(pán)硬件使用真實(shí)車(chē)輛部件，底盤(pán)制動(dòng)系統(tǒng)示意圖如圖6所示。

平臺(tái)的主要組成部分有上位機(jī)、實(shí)時(shí)機(jī)、集成式線控液壓制動(dòng)系統(tǒng)、駕駛模擬器、數(shù)據(jù)采集與通信模塊、輪速模擬模塊等，測(cè)試系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案如圖7所示。

3.2 "核心硬件模塊設(shè)計(jì)與搭建

上位機(jī)主要用于設(shè)置仿真測(cè)試工況、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與回放，以及運(yùn)行AEB控制算法；其次，通過(guò)以太網(wǎng)通信接收實(shí)時(shí)機(jī)傳輸?shù)母兄獋鞲衅餍盘?hào)并進(jìn)行決策判斷，生成制動(dòng)信號(hào)反饋至實(shí)時(shí)機(jī)。實(shí)時(shí)機(jī)用于運(yùn)行CarSim軟件，構(gòu)建被測(cè)車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型和虛擬測(cè)試場(chǎng)景，接收線控底盤(pán)系統(tǒng)回傳至實(shí)時(shí)機(jī)的制動(dòng)、液壓等信息。駕駛模擬器由羅技G29方向盤(pán)、制動(dòng)踏板和座椅組成。場(chǎng)景顯示由三聯(lián)屏顯示器組成。信號(hào)采集卡與CAN通信板卡用于實(shí)現(xiàn)測(cè)試平臺(tái)各部件的數(shù)據(jù)傳輸、交互與數(shù)據(jù)采集。數(shù)據(jù)采集模塊采用NI采集卡對(duì)液壓管路中的液壓信號(hào)進(jìn)行采集。輪速模擬模塊利用輪速信號(hào)仿真板卡接收下位機(jī)實(shí)時(shí)系統(tǒng)中車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型的車(chē)輪輪速信息，將輪速信息進(jìn)行運(yùn)算處理，轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)并回傳至實(shí)時(shí)機(jī)，實(shí)時(shí)機(jī)利用CAN通信板卡傳輸至線控底盤(pán)模擬系統(tǒng)ECU。線控底盤(pán)制動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)CAN通信接收實(shí)時(shí)機(jī)傳輸?shù)闹苿?dòng)液壓信號(hào)，通過(guò)液壓管路向底層執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出制動(dòng)液壓，管路內(nèi)安裝有液壓傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)制動(dòng)液壓。

按照總體設(shè)計(jì)方案，安裝固定各部分硬件設(shè)備，搭建仿真測(cè)試平臺(tái)，平臺(tái)實(shí)物圖如圖8所示。

3.3 "測(cè)試流程

參考AEB系統(tǒng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)需求，本文將測(cè)試流程分為配置階段、測(cè)試階段和結(jié)束階段。

1） 配置階段：在開(kāi)始測(cè)試前需在上位機(jī)配置測(cè)試工況，設(shè)置車(chē)輛的速度、相對(duì)距離等信息，導(dǎo)入AEB系統(tǒng)控制算法模型并連接仿真信號(hào)傳輸接口。

2） 測(cè)試階段：由測(cè)試人員坐在駕駛模擬器，測(cè)試過(guò)程中雙手握住方向盤(pán)，防止被測(cè)車(chē)輛偏離道路中心線，確保測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。測(cè)試過(guò)程中不觸碰制動(dòng)踏板，讓AEB系統(tǒng)控制車(chē)輛制動(dòng)。

3） 結(jié)束階段：當(dāng)被測(cè)車(chē)輛停止或發(fā)生碰撞后，測(cè)試結(jié)束，將線控制動(dòng)系統(tǒng)回位至初始狀態(tài)，生成測(cè)試結(jié)果。

4 "仿真測(cè)試結(jié)果與數(shù)據(jù)分析

在虛擬測(cè)試場(chǎng)景對(duì)車(chē)輛AEB的控制算法進(jìn)行仿真測(cè)試，對(duì)被測(cè)算法進(jìn)行目標(biāo)靜止、目標(biāo)移動(dòng)和目標(biāo)制動(dòng)三種測(cè)試工況的仿真測(cè)試。

在目標(biāo)車(chē)輛靜止測(cè)試工況中，被測(cè)車(chē)輛初始速度為50 km/h，目標(biāo)車(chē)靜止停在前方60 m處，車(chē)輛制動(dòng)過(guò)程仿真結(jié)果如圖9和圖10所示。當(dāng)被測(cè)車(chē)輛檢測(cè)到目標(biāo)車(chē)輛時(shí)，系統(tǒng)判斷該時(shí)刻沒(méi)有碰撞風(fēng)險(xiǎn)，車(chē)輛繼續(xù)行駛。當(dāng)車(chē)距不斷減小，在0.5 s時(shí)被測(cè)車(chē)輛與目標(biāo)車(chē)輛相對(duì)距離和相對(duì)速度的比值即車(chē)輛TTC值達(dá)到一級(jí)TTC閾值，系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，信號(hào)值從0變?yōu)?；隨后在2.28 s時(shí)車(chē)輛TTC值達(dá)到二級(jí)TTC閾值，系統(tǒng)輸出部分制動(dòng)信號(hào)，產(chǎn)生2 MPa制動(dòng)液壓，車(chē)輛開(kāi)始減速；在4.05 s時(shí)車(chē)輛TTC值達(dá)到三級(jí)TTC閾值，觸發(fā)全力制動(dòng)，產(chǎn)生8 MPa制動(dòng)液壓，直至車(chē)輛完全停止，最終兩車(chē)距離為3.23 m，并未發(fā)生碰撞。

在目標(biāo)車(chē)輛移動(dòng)工況中被測(cè)車(chē)輛初始速度為50 km/h，目標(biāo)車(chē)輛車(chē)速為20 km/h，兩車(chē)相距120 m。被測(cè)車(chē)輛在測(cè)試過(guò)程中觸發(fā)預(yù)警提醒和部分制動(dòng)，車(chē)輛開(kāi)始減速直至完全停止，目標(biāo)車(chē)輛依然保持20 km/h的速度行駛，兩車(chē)最小距離為5.55 m，測(cè)試全程并未發(fā)生碰撞。

在目標(biāo)車(chē)輛制動(dòng)工況中被測(cè)車(chē)輛初始速度為50 km/h，目標(biāo)車(chē)輛車(chē)速為50 km/h，并以-4 m/s2的減速度制動(dòng)，兩車(chē)相距40 m。被測(cè)車(chē)輛在測(cè)試過(guò)程中觸發(fā)預(yù)警提醒和部分制動(dòng)，車(chē)輛開(kāi)始減速直至完全停止，測(cè)試過(guò)程中兩車(chē)最小距離為2.00 m，最終停車(chē)后車(chē)距為2.66 m，全程并未發(fā)生碰撞。

5 "結(jié) "論

本文結(jié)合CarSim軟件建立車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型和虛擬仿真場(chǎng)景，研發(fā)了自動(dòng)緊急制動(dòng)仿真測(cè)試平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)試場(chǎng)景、車(chē)輛模型的建模和半實(shí)物仿真。根據(jù)GB/T 39901—2021測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)了目標(biāo)靜止、目標(biāo)移動(dòng)和目標(biāo)制動(dòng)三種測(cè)試工況?；跍y(cè)試平臺(tái)對(duì)本文設(shè)計(jì)的AEB系統(tǒng)控制算法進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明，AEB控制算法能避免車(chē)輛發(fā)生碰撞，具有良好的制動(dòng)穩(wěn)定性和舒適性，滿足測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的要求。平臺(tái)線控制動(dòng)系統(tǒng)能實(shí)時(shí)響應(yīng)AEB系統(tǒng)輸出的制動(dòng)信號(hào)，并生成制動(dòng)液壓，完成制動(dòng)動(dòng)作，驗(yàn)證了測(cè)試平臺(tái)的可行性與可靠性。

注：本文通訊作者為郭斌。

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