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    “极限工况下汽车主动安全协同控制及应用验证”重大项目指南

    日期 2017-07-12   来源:   作者:  【 】   【打印】   【关闭

      造成重大人员伤亡的交通事故主要发生在极限驾驶工况,因此,研究极限工况下的汽车主动安全运动控制对保障人民生命及财产安全具有重要意义。由于汽车行驶环境复杂,运行状态多样、驾驶员不同,同时极限工况下轮胎六分力耦合严重,以及瞬间失稳(毫秒级)所要求的高实时性等,使得极限工况下汽车运动的协同控制极具挑战性。本重大项目主要围绕极限工况下汽车主动安全系统的建模、协同控制与评价方法展开研究,为我国汽车企业提升自主创新能力、提高核心竞争力、实现汽车主动安全协同控制方面的核心理论与技术突破、为最终实现汽车交通事故“零死亡”终极目标提供基础理论与关键技术支撑。

      一、科学目标

      面向减少交通事故、提升我国汽车产业自主创新能力及提高核心竞争力、在主动安全协同控制方面跨代超越的国家重大需求,围绕极限工况汽车主动安全协同控制理论与方法开展基础研究,实现以下三方面的理论突破:面向极限工况的汽车动力学建模方法;极限工况下汽车运动协同控制理论与方法;极限工况下汽车主动安全控制系统评价理论与方法。实现以下三方面的技术突破:汽车运动的失稳边界辨识技术;极限工况下制动/驱动/转向控制的智能协同技术;极限工况下汽车避险控制系统的评价技术。设计并实现极限工况下侧、纵向复合和紧急避撞的汽车一体化协同控制系统及主动安全协同控制验证系统。

      主要理论成果在相关领域国际著名刊物上发表并产生重要影响,技术成果申请系列发明专利,开展相关理论、方法、技术和系统的实车试验验证。培养一批我国汽车运动控制领域高水平的理论和工程技术人才,为我国汽车产业自主发展壮大做出贡献。

      二、研究内容

      针对极限工况下汽车运动控制中的建模、协同、评价三个挑战性难点,开展汽车主动安全系统的控制理论和方法研究,主要内容包括如下:

      (一)极限工况下汽车动力学建模、估计与失稳边界辨识。

      研究轮胎六分力耦合特性及汽车失稳的动力学机理,建立极限工况下人-车-环境闭环系统的一体化整车动力学模型,研究汽车动力学参数辨识方法和实时的车辆及道路参数估计方法。探索汽车失稳的数学表达,研究汽车运动稳定性分析方法和失稳边界辨识方法,为极限工况下汽车主动安全的协同控制提供理论依据。

      (二)极限工况下汽车运动控制子系统的智能协同。

      基于制动/驱动/转向执行器的动力学耦合关系分析,研究底盘动态协调控制策略,实现极限工况下制动/驱动/转向多非线性控制系统的智能协同;考虑环境传感信息,研究基于车辆动态行为预测的主动安全协同控制。在汽车偏离常规工况时,考虑安全性和舒适性等目标,研究汽车安全运行的多目标优化方法。

      (三)极限工况下的人机协同机理及切换控制。

      极限工况下的驾驶行为,建立驾驶行为模型。掌握和预测驾驶意图,建立基于驾驶人信息的人机协同机理。在极限工况主动安全操控层面,综合考虑驾驶习惯和行为不确定性,建立实时交互式仲裁机制,实现极限工况下人车驾驶控制权安全分配及切换控制。

      (四)极限工况下汽车运动一体化协同控制。

      揭示极限工况下侧-纵-垂向控制目标的耦合及冲突机理;针对冰雪、摩擦系数对开等弱附着路面条件,考虑人车协同特性,研究极限工况侧-纵-垂向一体化控制方法,优化极限工况下汽车运动一体化控制系统;当汽车行驶状态超出物理极限,探索漂移控制以及避免二次碰撞的碰后控制及其他相关理论与技术,避免伤亡和减少损失。

      (五)极限工况下汽车运动控制评价系统及应用验证。

      建立极限工况下汽车运动控制系统虚拟测试以及实车验证平台,研究极限工况下汽车主动安全协同控制的测试与评价方法,实现极限工况下汽车主动安全控制系统主客观评价。构建极限工况下避险控制技术验证平台,对极限工况下典型避险技术进行验证。

      三、申请注意事项

      (一)申请书的附注说明选择“极限工况下汽车主动安全协同控制及应用验证”,申请代码1选择F0301(以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理)

      (二)申请人申请的直接费用预算不得超过1800万元/项(含1800万元/项)。

      (三)本项目由信息科学部负责受理。




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