车辆道路协同安全状态演进

车辆道路行驶安全是车辆驾驶员基于对道路几何形态和状况的判断，在交通干扰条件下行驶状态的车路协同响应，是状态转移过程，其安全状态体现为较强的后效继承性。基于驾驶员-车辆风险稳恒控制论，通过进行适合车辆安全行驶的车辆动力学建模和道路几何线形数值化，结合汽车在交通流中行驶模式的过态、承接继承态和未来状态的演进动态过程，集成汽车道路协同仿真系统，对车辆道路行驶安全性进行仿真研究。车辆行驶动力学模型涉及人-车动力学耦合模型、车身与悬架模型及轮胎特性模型等；车辆风险稳恒控制论模型主要研究驾驶员对来自不同构成交通流及环境干扰影响的期望速度控制策略；汽车道路上安全行驶模式包括自由、跟驰（约束）和超车（会车）三种行驶状态；汽车行驶模式受以前、当前和未来三个安全状态的联合作用。这种车辆道路环境模型相融合的车辆道路安全分析指出了车辆道路运行安全的本质，为车辆设计、道路建设、驾驶安全培训提供决策依据。

道路交通安全系统是一个由人（驾驶员）、车、路（道路环境）组成的复杂的动态闭环系统。驾驶员在汽车运动过程中处于主导地位，驾驶员心理、生理反应及行为特性是道路交通系统安全状态的最根本和最真实体现。针对道路和自然环境的特点，通过建立公路的道路线形-驾驶员特性关系模型以及驾驶员特性-速度特点-交通事故模型，建立基于驾驶员特性的汽车公路行驶安全性评价方法。. 车辆道路行驶安全是车辆驾驶员基于对道路几何形态和状况的判断，在交通干扰条件下行驶状态的车路协同响应，是状态转移过程，其安全状态体现为较强的后效继承性。基于驾驶员-车辆风险稳恒控制论，通过进行适合车辆安全行驶的车辆动力学建模和道路几何线形数值化，结合汽车在交通流中行驶模式的过态、承接继承态和未来状态的演进动态过程，集成汽车道路协同仿真系统，对车辆道路行驶安全性进行仿真研究。车辆行驶动力学模型涉及人-车动力学耦合模型、车身与悬架模型及轮胎特性模型等；车辆风险稳恒控制论模型主要研究驾驶员对来自不同构成交通流及环境干扰影响的期望速度控制策略；汽车道路上安全行驶模式包括自由、跟驰约束和超车会车三种行驶状态；汽车行驶模式受以前、当前和未来三个安全状态的联合作用。. 基于车辆行驶动力学模型，实现对车辆-道路系统运行安全进行仿真和试验； 基于驾驶员-交通环境的风险稳恒控制模型，对公路线形-汽车行驶安全进行仿真评价；将汽车作为一个具有质量、轮胎、车身和悬架等的系统，提出车辆在道路上安全行驶对道路线形的要求；基于驾驶员对道路交通环境的预测控制，解释道路线形对汽车安全行驶速度的作用，进而揭示与驾驶员特性相关的视距、半径、坡度和天气条件对汽车行驶安全影响的规律。. 本研究提出汽车道路安全状态演进的概念，将汽车道路视为一个协同作用的系统，车辆道路行驶安全状态是一个不断演进的动态过程，是车辆、道路、交通干扰、驾驶员协同作用的响应，同时系统在时间上不是一成不变的，是随着时间的流逝而变化，也是一个时变系统，是一个以前、当前和未来三个安全状态循环发展过程。.这种车辆道路环境模型相融合的车辆道路安全分析指出了车辆道路运行安全的本质，为车辆设计、道路建设、驾驶安全培训提供决策依据。