交通運(yùn)輸開題報(bào)告

1、濱州學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題目：低能見度卜汽車1:方撞預(yù)3擎系統(tǒng)設(shè)計(jì)系（院）：飛行學(xué)院年級(jí)：2010級(jí)專業(yè)：交通運(yùn)輸班級(jí)：1班學(xué)生姓名：李寧學(xué)號(hào)：1014190429指導(dǎo)教師：袁偉職稱：講師濱州學(xué)院教務(wù)處二o一四年四月開題報(bào)告填表說明1 .開題報(bào)告是畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過程規(guī)范管理的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)工作作風(fēng)的重要手段，是學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的工作方案，是學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作的依據(jù)。2 .學(xué)生選定畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目后，與指導(dǎo)教師進(jìn)行充分討論協(xié)商，對(duì)題意進(jìn)行較為深入的了解，基本確定工作過程思路，并根據(jù)課題要求查閱、收集文獻(xiàn)資料，進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)（社會(huì)調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)考察、實(shí)驗(yàn)室試

2、驗(yàn)等），在此基礎(chǔ)上進(jìn)行開題報(bào)告。3 .課題的目的意義，應(yīng)說明對(duì)某一學(xué)科發(fā)展的意義以及某些理論研究所帶來的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益等。4 .文獻(xiàn)綜述是開題報(bào)告的重要組成部分，是在廣泛查閱國(guó)內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)資料后，對(duì)與本人所承擔(dān)課題研究有關(guān)方面已取得的成就及尚存的問題進(jìn)行簡(jiǎn)要綜述，并提出自己對(duì)一些問題的看法。5 .研究的內(nèi)容，要具體寫出在哪些方面開展研究，要突出重點(diǎn)，實(shí)事求是，所規(guī)定的內(nèi)容經(jīng)過努力在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)可以完成。6 .在開始工作前，學(xué)生應(yīng)在指導(dǎo)教師幫助下確定并熟悉研究方法。7 .在研究過程中如要做社會(huì)調(diào)查、實(shí)驗(yàn)或在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行工作，應(yīng)詳細(xì)說明使用的儀器設(shè)備、耗材及使用的時(shí)間及數(shù)量。8 .課題分階段進(jìn)度計(jì)

3、劃，應(yīng)按研究?jī)?nèi)容分階段落實(shí)具體時(shí)間、地點(diǎn)、工作內(nèi)容和階段成果等，以便于有計(jì)劃地開展工作。9 .開題報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下進(jìn)行填寫，指導(dǎo)教師不能包辦代替。10 .開題報(bào)告要按學(xué)生所在系規(guī)定的方式進(jìn)行報(bào)告，經(jīng)系主任批準(zhǔn)后方可進(jìn)行下一步的研究（或設(shè)計(jì)）工作。一、課題的目的意義：在霧天或低能見度天氣情況下，汽車在高速公路上行駛，極易發(fā)生汽車連環(huán)追尾事故，嚴(yán)重威脅著人民生命財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)造成巨大損失，阻礙了我國(guó)和諧社會(huì)的創(chuàng)建。導(dǎo)致嚴(yán)重交通事故的大部分原因都是霧在高速公路某一路段某一時(shí)刻突然形成，令交通管理部門防不勝防，如2010年11月6日中午，江西南昌大橋8輛汽車連環(huán)追尾撞在一起，其中包括2輛警

4、車，并且3天來江西連續(xù)發(fā)生多起道路交通事故，至少造成20人死亡，另有20余人受傷。大霧和車速過快是造成這些事故的主要原因。江西深秋季節(jié)，晝夜溫差加大，清晨極易產(chǎn)生大霧。而引發(fā)滬昆高速車禍的閉霧”區(qū)域性很強(qiáng)，預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的難度很大，車輛難以提前得到通知或警示，極易釀成重大交通事故。2010年11月26日，在京臺(tái)高速山東段的多起交通事故已造成7人死亡，多人受傷。事故原因是由于當(dāng)時(shí)公路上出現(xiàn)時(shí)強(qiáng)時(shí)弱的團(tuán)霧所致。為了避免這一幕幕慘劇，所以給汽車安裝用于在各種低能見度下起到防撞預(yù)警作用的設(shè)備是十分必要的。低能見度下車載防撞系統(tǒng)是利用超聲波測(cè)速測(cè)距的功能為司機(jī)提供前方交通狀況的基本信息，包括相對(duì)車速和車距，具

5、有全天候工作的特點(diǎn)。車載防撞系統(tǒng)可以與制動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)合，在司機(jī)看不清前方路況，即將發(fā)生危險(xiǎn)的時(shí)候自動(dòng)減速防止車輛碰撞；也可以連接警報(bào)器，提醒駕駛員，達(dá)到視覺增強(qiáng)的效果。二、文獻(xiàn)綜述（分析國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、提出問題，找到研究課題的切入點(diǎn)，附主要參考文獻(xiàn)，約2000字）：針對(duì)汽車相撞事故，目前國(guó)外已有微波雷達(dá)汽車防撞器面世，這種微波雷達(dá)汽車防撞器依靠前方車輛的反射波探測(cè)目標(biāo)的距離和相對(duì)接近速度，工作在77GHm右的頻段，近距離探測(cè)前方車輛效果尚可，但稍遠(yuǎn)距離探測(cè)時(shí)受環(huán)境干擾較大，虛報(bào)警率很高，而且這種微波雷達(dá)汽車防撞器一般只能探測(cè)前方車輛，無后視功能，也不能對(duì)后方車輛發(fā)出警告，并且價(jià)格昂貴，安裝要求較高

6、，使用效果不好，無法大量推廣普及。高速公路上發(fā)生的一般都是連環(huán)追尾事故，即使個(gè)別車輛安裝微波雷達(dá)汽車防撞器，也無發(fā)避免后方車輛與本車相撞，因此這種方式不能從根本上解決汽車低能見度天氣下連環(huán)相撞的問題。伴隨著聲波、激光、電子技術(shù)的不斷更新?lián)Q代，汽車防撞系統(tǒng)的研究方向也在不斷的變化?？梢哉f，汽車防撞系統(tǒng)已經(jīng)不僅僅是一門專項(xiàng)的汽車技術(shù)，各門類技術(shù)的交叉使用成為這一系統(tǒng)的突出特點(diǎn)。目前正在使用的幾種防撞系統(tǒng)：1 .最簡(jiǎn)易的系統(tǒng)超聲波超聲波系統(tǒng)工作時(shí)，發(fā)射器發(fā)出脈沖并給測(cè)量邏輯電路提供一個(gè)短脈沖，再由信號(hào)處理裝谿對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，測(cè)算出車距。盡管超聲波系統(tǒng)原理簡(jiǎn)單、成本低、制作比較方便，但在汽車高速行駛的

7、狀態(tài)下，超聲波受到天氣的影響比較大，不同天氣下的聲波傳播速度不同，對(duì)遠(yuǎn)距離障礙物測(cè)算時(shí)靈敏度會(huì)有所下降，因此超聲波的最佳測(cè)距為4-5m。目前，不少汽車的倒車防撞系統(tǒng)都采用超聲波防撞預(yù)警系統(tǒng)。2 .最“專一”的系統(tǒng)一一雷達(dá)雷達(dá)汽車防撞系統(tǒng)的工作原理是發(fā)射電磁波，遇到障礙物時(shí)反射，不斷檢測(cè)計(jì)算障礙物的速度和距離，通過分析對(duì)目標(biāo)進(jìn)行不同危險(xiǎn)程度的報(bào)警。雷達(dá)探測(cè)性能比較穩(wěn)定，而且不會(huì)受到障礙物形狀和顏色的影響，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性能比較好，測(cè)量時(shí)間和測(cè)量距離都很有優(yōu)勢(shì)。不過，過于靈敏的嗅覺讓它很多時(shí)候會(huì)出現(xiàn)誤判，高速公路兩旁的金屬防撞設(shè)施和隔離帶都會(huì)影響它正常工作，甚至車載雷達(dá)彼此間也會(huì)有干擾，加上系統(tǒng)本身

8、的造價(jià)昂貴，在實(shí)際應(yīng)用中很少會(huì)有發(fā)展。3.最“挑剔”的系統(tǒng)一一激光激光測(cè)距系統(tǒng)應(yīng)用比較廣泛的是非成像式激光雷達(dá)和成像式激光雷達(dá)。激光汽車防撞預(yù)警系統(tǒng)是一種光子雷達(dá)系統(tǒng)，優(yōu)點(diǎn)是測(cè)時(shí)短、測(cè)程遠(yuǎn)、精度高，已經(jīng)實(shí)際應(yīng)用到了很多領(lǐng)域。不過要想應(yīng)用到汽車防撞系統(tǒng)中，激光還不適合，振幅較大的是一大弊病，另外霧天當(dāng)中激光會(huì)被吸收同時(shí)還可能傷害人的眼睛，而且激光系統(tǒng)的體積之大也阻礙了其在汽車中的應(yīng)用。4 .最“具象”的系統(tǒng)一一機(jī)器視覺所謂機(jī)器視覺防撞系統(tǒng)是通過模仿人眼的攝像機(jī)探測(cè)周圍圖像，并通過數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析處理。此系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是體積小、功耗小，但可視范圍卻很大，可謂是相當(dāng)?shù)吞?。不過由于是模擬人眼成像，因此

9、對(duì)軟硬件的要求很高，而且在特殊天氣環(huán)境下會(huì)在距離上給人以視覺誤差，成像速度也受到數(shù)字信號(hào)的影響會(huì)比較慢。盡管有諸多弊病，但和前幾種系統(tǒng)相比，機(jī)器視覺系統(tǒng)已經(jīng)有了很大的飛躍，而且有專家認(rèn)為，隨著信號(hào)處理器的不斷增強(qiáng)，媒體處理器系列的出現(xiàn)將取代超聲波、雷達(dá)等，推進(jìn)汽車安全技術(shù)的發(fā)展。5 .最“通吃”的系統(tǒng)一一紅外紅外汽車防撞預(yù)警系統(tǒng)的原理是熱成像，可以幫助我們看到肉眼看不到的事物，并將輻射圖轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的視頻圖像。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)也正是其原理的優(yōu)點(diǎn)，感熱而非感光的原理讓這個(gè)系統(tǒng)在雨霧等惡劣天氣情況下仍可使用，解決了前幾種系統(tǒng)都會(huì)遇到的難題。在個(gè)別高端品牌的相關(guān)車型上，紅外夜市系統(tǒng)已經(jīng)有了應(yīng)用，但系統(tǒng)在處

10、理分析方面對(duì)軟硬件的要求還是很高。6,最昂貴的系統(tǒng)一一交互式智能化防撞系統(tǒng)交互式智能化防撞預(yù)警系統(tǒng)對(duì)于周邊相關(guān)的基礎(chǔ)配套設(shè)施要求比較高，由信息交換網(wǎng)絡(luò)、MMD寬帶數(shù)字通信子站、車距信息無線交互車后單元、無線車載前機(jī)單元組成。交互式智能化防撞預(yù)警系統(tǒng)在工作時(shí)不受天氣條件等因素的影響，精度高、監(jiān)控全面而且信息化很強(qiáng)。一旦投入使用，不但對(duì)汽車個(gè)體的安全性有很大的增強(qiáng)，而且在交通管理和交通安全方面都具有全面信息化的作用，可以說，這一系統(tǒng)的覆蓋面和社會(huì)意義都是不可限量的。以上介紹的僅僅是預(yù)警系統(tǒng)的工作原理，而汽車防撞系統(tǒng)并不單單由預(yù)警系統(tǒng)構(gòu)成，如何將預(yù)警系統(tǒng)和傳感器進(jìn)行結(jié)合，并核算出合理有效的解決方案才

11、是汽車防撞系統(tǒng)真正能夠得以投產(chǎn)并廣泛運(yùn)用的關(guān)鍵所在。上述幾種汽車防撞系統(tǒng)存在覆蓋面小，測(cè)量距離短，受天氣、環(huán)境影響較大，并且造價(jià)高得不到大規(guī)模普及。針對(duì)這一問題，本設(shè)計(jì)利用毫米波及單片機(jī)技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。毫米波通常指波長(zhǎng)在1mnE10mm頻率300GH焊30GHz間的電磁波，因其介于微波與遠(yuǎn)紅外之間，與微波相比，其探測(cè)精度高，抗干擾能力強(qiáng)，低仰角探測(cè)性能好，體積小、重量輕，雖受大氣的衰減和雨的影響較大，但在近感探測(cè)時(shí)，可忽略大氣衰減的影響，甚至可以工作在非大氣窗口頻率，特別適合在惡劣環(huán)境下（如雨、雪、霧等天氣下）工作；與紅外、激光相比，毫米波受氣象和煙塵的影響小，區(qū)別金屬目標(biāo)和周圍環(huán)境

12、的能力強(qiáng)，同時(shí)毫米波多譜勒頻移大，可測(cè)量目標(biāo)的相對(duì)距離和速度，是有發(fā)展?jié)摿Φ钠嚪雷怖走_(dá)。毫米波雷達(dá)的性能高，多普勒頻移大，相對(duì)速度的測(cè)量精度高，并且毫米渡頻率高、波長(zhǎng)短，雷達(dá)的外型尺寸可以做得很小，可縮小從天線輻射的電磷渡射束角幅度，從而減少反射干擾所引起的錯(cuò)誤動(dòng)作，便于在汽車上安裝，用以避免汽車在各種低能見度下發(fā)生追尾碰撞。參考文獻(xiàn)：1張智勇；城市快速道路車輛跟馳模型研究D;北京工業(yè)大學(xué);2002年2賀樂廳；智能運(yùn)輸系統(tǒng)一一基于毫米波雷達(dá)的車輛防撞技術(shù)與實(shí)驗(yàn)研究D;東南大學(xué);2003年3侯德藻；汽車縱向主動(dòng)避撞系統(tǒng)的研究D;清華大學(xué);2004年4李志剛；交通領(lǐng)域中毫米波探測(cè)系統(tǒng)若干關(guān)鍵問題

13、的研究D;天津大學(xué);20045顧柏園；基于單目視覺的安全車距預(yù)警系統(tǒng)研究D;吉林大學(xué);2006年6賓洋；車輛走停巡航系統(tǒng)的非線性控制研究D;清華大學(xué);2006年7劉鳳然；基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距系統(tǒng)J;傳感器世界；2001年05期8張秀森；表面安裝電路板組件可靠性的計(jì)算機(jī)仿真分析J；電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)；1999年05期9鄭安文；我國(guó)高速公路交通事故的基本特點(diǎn)與預(yù)防對(duì)策J；公路交通科技;2002年04期10韓贊東，陳強(qiáng)，尉昊貧；超聲定位技術(shù)在汽車安全預(yù)警系統(tǒng)中的應(yīng)用J；測(cè)控技術(shù);2002年08期11徐杰，杜文，孫宏；跟隨車安全距離的分析J；交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào)；2002年01期12楊自棟;簡(jiǎn)易超

14、聲波測(cè)距儀的軟硬件設(shè)計(jì)J;農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程;2005年12期13李曉霞，江宗法，李百川，邊浩毅；車載距離探測(cè)技術(shù)比較J;長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）；2002年02期三、課題研究的內(nèi)容、方法和預(yù)期目標(biāo)：本文所設(shè)計(jì)的低能見度下汽車防撞系統(tǒng)，采用超聲波模塊采集信號(hào)，以單片機(jī)為控制芯片，以數(shù)字顯示器、信號(hào)燈作為預(yù)警信息。實(shí)現(xiàn)在低能見度下測(cè)量汽車行駛中前后車距，并顯示前后車距，給車主發(fā)出危險(xiǎn)警告，可實(shí)現(xiàn)的預(yù)期目標(biāo):1 .可以在低能見度下測(cè)量汽車前后行駛車距；2 .可以顯示前后車距，判定是否有發(fā)生危險(xiǎn)的可能性；3 .可以對(duì)車主發(fā)出語(yǔ)音警告；4 .可以對(duì)后方車輛發(fā)出燈光警示信號(hào)四、所需儀器設(shè)備、材料情況:計(jì)算機(jī)一臺(tái)、圖書館資料、電子制作儀器設(shè)備、AT89S52傳感器、顯示屏、蜂鳴器、按鍵、其它外圍器件等。五、課題分階段的進(jìn)度計(jì)劃廳P起止日期工作內(nèi)容階段成果012014.2.20-3.5搜集資料，為開題報(bào)告做準(zhǔn)備文獻(xiàn)綜述022014.3.