基于数字化摄影测量的交通事故信息采集和过程再现

针对目前交通事故信息采集和过程再现存在的不足,建立了基于二维和三维直接线性变换法的摄影测量模型,分别采用两种方案对目标物进行三维重建的实验和结果的对比分析。以一起真实交通事故为例,运用摄影测量方法采集现场路面和车身变形的信息。以路面信息为事故再现的输入数据,求解事故车辆碰撞瞬时速度;以车身变形信息为评判依据,验证所求车速。重建结果表明,摄影测量方法可提高交通事故信息采集效率和事故再现精度。     

IMAGE MODELER的汽车碰撞变形区域的三维重建

汽车碰撞变形区域的测量是交通事故处理及事故再现的重要工作,利用基于图像的三维建模软件Image Modeler．可以直接通过按照一定原则拍摄的二维照片,恢复和重构三维模型,有利于提高变形车辆测量的效率和精度。文章介绍了基于二维照片的三维建模基本原理,阐述了利用该技术实现汽车碰撞变形区域三维重建的过程,实验表明,此方法能提供详细的汽车碰撞变形区域描述,对交通事故的公平处理和科学研究提供有力的参考。     

基于PC-Crash的单车碰撞事故再现研究

近年来,随着计算机技术产业的飞速发展,道路交通事故分析的传统计算方法已被计算机仿真技术所替代。事故再现技术是鉴定事故责任和分析事故原因的方法之一。为了能更加准确的再现车辆碰撞事故现场,文章进行了基于PC-Crash的单车碰撞事故再现研究,对一起汽车—护栏碰撞的事故进行分析,建立了车辆模型,结合事故车辆勘查痕迹、最终位置及损坏部位等,使事故车辆的运动状态得以仿真。     

基于现场多元信息的大客车事故再现

以一起典型的大客车碰撞事故为例,综合利用摄影测量方法、变形/能量方法和多刚体动力学方法,建立了车辆和事故现场模型,对车辆碰撞过程、人体损伤和车辆内饰变形进行数值仿真再现,并与痕迹物证及医学鉴定结论进行对比,验证了方法和模型的准确性。     

用于智能驾驶系统评价的乘员损伤模型

只有较少的交通事故数据资源被用于建立基于碰撞速度信息的乘员损伤模型，致使所得到的模型精度差。为此，提出了基于车辆变形深度的乘员损伤模型。对美国不同制造年代和车辆级别的事故数据进行聚类分析，论证出车辆变形深度与乘员损伤风险具有相关性。以车辆变形深度为自变量，通过回归分析得到乘员损伤模型。不同种类车辆的乘员损伤模型拟合精度R²约为0.9，证明了该模型的正确性。为进一步验证，以此模型为基础，评价智能驾驶系统的有效性。以自动紧急制动系统为例，对比基于变形深度和速度变化量信息2种方法的有效性计算结果。结果表明：2组结果的平均误差不超过1%，验证了基于变形深度的乘员损伤模型的准确性。该模型仅需要事故数据库中准确的变形深度信息，能够获得更多的事故数据支持，从而可以更好地适应于不同类别智能驾驶系统的评价需求。     

基于单目摄像头的车辆前方道路三维重建

通过构建6自由度车载单目摄像头测距模型,实现了摄像头任意方位变换下车辆前方道路信息的三维重建。同时考虑摄像头的5个畸变参数,可消除由于畸变引起的测距误差。提出一种基于地平线位置的标定方法,在非车载情况下完成了对摄像头的标定,给出了一种利用道路消失点计算道路坡度和车辆偏航角的方法。试验结果表明,所提测距模型和标定方法具有良好的精度和可操作性。     

基于HyperWorks／LS—Dyna的车辆事故原因分析

通过现场勘测和调查．获取事故车辆的几何参数并在HyperWorks中建立有限元模型,利用LS-Dyna的非线性大变形有限元模拟技术,动态再现汽车交通事故过程,藉此分析交通事故中车辆被动安全装置未发生作用的原因,为事故鉴定及保险公司车辆定损提供理论依据。本方法为交通事故鉴定提供了一种新思路。     

基于汽车事件数据记录系统数据的交通事故再现研究

汽车安全性受人员、车辆和环境等因素的影响,导致交通事故的成因复杂,给交警事故定责增加诸多困难。为了给事故调查分析提供技术支撑,基于Unreal Engine 4(UE4)开源仿真引擎,开发了交通事故再现仿真平台。平台基于惯性导航原理,建立事故轨迹数学模型,并结合事故车辆汽车事件数据记录系统（Event Data Recorder,EDR）中存储的事故数据,实现事故过程再现仿真。结果表明,交通事故再现仿真平台通过读取汽车事件数据记录系统数据,能够快速实现交通事故再现仿真,为交通事故再现分析提供了有利的仿真工具。     

基于空间圆三维重建的车辆定位方法

确定事故车辆在交通事故现场的空间位置,是以摄影图像三维重建为基础的交通事故现场信息快速获取技术的重要内容.以图像椭圆识别及空间圆三维重建技术为基础,通过重建事故车辆轮胎轴心同心圆来获得同心圆圆心的坐标,可以实现事故车辆轮胎轴心的三维重建,从而达到事故车辆定位的目的.     

基于动量定理的汽车单次三维碰撞运动状态参数计算模型

为了给汽车单次三维碰撞事故的碰撞车速推算提供算法,并为汽车运动轨迹再现提供初始条件,在借鉴已有的二维碰撞运动状态参数计算模型的基础上,将碰撞冲量推广至三维空间。以动量定理为理论基础,结合PC-Crash事故再现软件的碰撞分析方法,提出了汽车三维运动临界条件,推导了汽车三维运动状态参数计算模型。以实际事故案例为研究对象,将基于上述模型开发的事故再现分析系统的计算结果与PC-Crash软件计算结果进行了对比,并将事故再现分析结果与实际案例中车辆翻滚方式进行了对比。结果表明:所提出的汽车单次三维碰撞运动状态参数计算模型能够有效计算汽车三维碰撞速度参数与角速度参数。     

交通事故摄影图像的自标定三维重建及其实现方法

为避免测量过程中在现场设置标定参考点,研究了以基础矩阵估计为基础的交通事故摄影图像自标定模型,并分析了其实现过程。把便于递推实现的无限对称指数滤波器引入平均梯度矩阵计算,实现了图像特征点的检测;通过匹配强度系数计算,对两幅图像的特征点进行了匹配;分析了基础矩阵计算及不良匹配点剔除的最小中值二乘法;对通过本质矩阵分解标定摄影图像的实现过程进行了论述。通过实验对模型及其实现方法进行了验证。     

道路交通事故再现模拟分析系统的研究

本文研究开发了道路交通事故再现模拟分析系统。基于现实世界中事故形态千差万别的特点，采用人工智能技术、使用不同于其它系统的参数子集建立模型，根据特定事故形态特点进行模型假设。采用虚拟现实技术，以Opengl接口开发了三维动画演示模块，在虚拟世界中演示车辆运动，允许用户改变场景元素。系统中还开发了车辆技术参数数据库。并用此系统对实际的事故进行了模拟分析，与PC－CRASH系统的结果进行了对比，结果基本一致。     

汽车碰撞事故再现模型病态问题处理方法研究

为了解决汽车碰撞事故再现模型病态性的问题，采用汽车碰撞模拟法分析了参数变化对模型病态性的影响；以矩阵扰动理论为基础分析了模型病态性的本质；提出了通过处理原始方程组解决模型病态性的方法，通过实例验证了该方法的有效性。     

基于Prescan 的信号灯路口跟停场景虚拟重构

为满足我国智能驾驶汽车测试场景库的搭建和ADAS(高级驾驶辅助系统)功能研发和验证的需求,设计了一种基于Prescan的交通信号灯路口车辆跟停场景虚拟重构方法,该方法由道路环境建设模块、初始条件设定模块和车辆控制模块组成。道路环境建设模块通过输入道路参数信息构建虚拟道路,初始条件设定模块通过输入本车和目标车的初始位置、初始速度信息确定零时刻车辆和道路的空间位置及状态信息,车辆控制模块依据车辆速度位置等信息,利用训练的神经网络控制本车加速度,实现跟停场景的虚拟重构。仿真结果表明,该方法可以实现交通信号灯路口车辆跟停场景的虚拟重构。     

基于Labview的车辆跟踪系统

针对目前城市中交叉口智能化管理的迫切需求．设计了一种基于Labview的车辆跟踪系统。选用Labview非配套的图像采集卡，使用动态链接库技术开发了驱动程序，实现了视频采集。在此基础上，使用动态图像处理技术中的二维运动估计技术，结合背景更新模型提出了一种车辆跟踪算法。对采集的交通视频图像进行了多组试验．试验结果表明，该车辆跟踪算法的跟踪成功率可达90％～95％。     

基于浮动车移动检测与感应线圈融合技术的行程时间估计模型

综合考虑到浮动车检测技术与感应线圈检测技术的优缺点,为了提高道路行程时间估计的精度及完备性,提出基于浮动车与感应线圈的融合检测技术的行程时间估计模型。该模型利用神经网络技术对两种检测技术同一路段的检测数据进行融合,从而达到提高道路行程时间估计精度和完备性的目的。最后,以广州市7 000多辆装有GPS装置的出租车所提供的浮动车数据、100多个安装在广州市各主要道路口上的感应线圈检测器提供的感应线圈数据以及广州市交通电子地图为基础,在10条道路上分别随机选取的500个两种检测数据对提出的模型进行了验证,试验结果表明,此模型在道路行程时间估计的精度方面较浮动车移动检测技术与感应线圈技术有较大提高。     

基于动量定理的汽车碰撞事故再现模型抗扰性分析

基于摄动理论，应用3种常用的数学方法对基于动量定理建立的汽车碰撞事故模型的抗扰性进行分析。结果表明：对于特定模型在复杂的扰动条件下，采用不同的数学方法，处理效果截然不同。通过理论分析，建立了解决此类问题的方法，给出了数学表达式。经过对代表车型的实际分析，验证了该方法的有效性。     

考虑路面不平度的汽车稳定性控制的研究

考虑路面不平度对汽车稳定性的影响，建立了一个含路面不平度激励的14自由度的汽车动力学模型。在主动悬架技术的基础上，运用直接的反馈控制制定了提高汽车操纵稳定性的控制策略。利用该模型进行了汽车稳定性的仿真研究。与没有稳定性控制系统的仿真结果相比，该控制器的应用能够较好地改善汽车的稳定性。     

汽车碰撞事故再现估算速度的不确定度分析

不确定度分析是一种考察人试验测量输入值得到计算结果输出之间不确定度传播的数学方法。本文中将不确定度分析方法引入汽车碰撞事故再现的模型算法中，推算碰撞前速度的不确定度，给出了在汽车正面斜碰撞事故再现中的一个应用实例。通过对计算结果的分析，初步得到了不确定度的传播规律，并指出了相关问题和发展方向。     

汽车防撞系统中目标跟踪与防撞决策研究

为了实现汽车主动安全系统中的目标跟踪与防撞,提出了混合式汽车防撞系统信息融合结构模型,采用分级信息融合实现目标跟踪,推导出了基于跟踪残留误差和预测残留误差共同校正的融合算法,并给出了算法的实现结构;提出了基于局部分析的映射变换方法,实现驾驶模型特征向量连续、实时的修正,在此基础之上,利用模糊积分方法融合多种相关信息,确定汽车应采用的安全运行模式,实现主动安全防撞决策。经过大量试验证明:该算法具有很好的稳定性和准确率。