交通運輸開題報告

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

2、驗等），在此基礎(chǔ)上進行開題報告。3 .課題的目的意義，應(yīng)說明對某一學(xué)科發(fā)展的意義以及某些理論研究所帶來的經(jīng)濟、社會效益等。4 .文獻綜述是開題報告的重要組成部分，是在廣泛查閱國內(nèi)外有關(guān)文獻資料后，對與本人所承擔課題研究有關(guān)方面已取得的成就及尚存的問題進行簡要綜述，并提出自己對一些問題的看法。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，實事求是，所規(guī)定的內(nèi)容經(jīng)過努力在規(guī)定的時間內(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調(diào)查、實驗或在計算機上進行工作，應(yīng)詳細說明使用的儀器設(shè)備、耗材及使用的時間及數(shù)量。8 .課題分階段進度計

3、劃，應(yīng)按研究內(nèi)容分階段落實具體時間、地點、工作內(nèi)容和階段成果等，以便于有計劃地開展工作。9 .開題報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下進行填寫，指導(dǎo)教師不能包辦代替。10 .開題報告要按學(xué)生所在系規(guī)定的方式進行報告，經(jīng)系主任批準后方可進行下一步的研究（或設(shè)計）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，嚴重威脅著人民生命財產(chǎn)安全，對國家經(jīng)濟造成巨大損失，阻礙了我國和諧社會的創(chuàng)建。導(dǎo)致嚴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，預(yù)測預(yù)報的難度很大，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。事故原因是由于當時公路上出現(xiàn)時強時弱的團霧所致。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)是利用超聲波測速測距的功能為司機提供前方交通狀況的基本信息，包括相對車速和車距，具

5、有全天候工作的特點。車載防撞系統(tǒng)可以與制動系統(tǒng)聯(lián)合，在司機看不清前方路況，即將發(fā)生危險的時候自動減速防止車輛碰撞；也可以連接警報器，提醒駕駛員，達到視覺增強的效果。二、文獻綜述（分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、提出問題，找到研究課題的切入點，附主要參考文獻，約2000字）：針對汽車相撞事故，目前國外已有微波雷達汽車防撞器面世，這種微波雷達汽車防撞器依靠前方車輛的反射波探測目標的距離和相對接近速度，工作在77GHm右的頻段，近距離探測前方車輛效果尚可，但稍遠距離探測時受環(huán)境干擾較大，虛報警率很高，而且這種微波雷達汽車防撞器一般只能探測前方車輛，無后視功能，也不能對后方車輛發(fā)出警告，并且價格昂貴，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，即使個別車輛安裝微波雷達汽車防撞器，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。目前正在使用的幾種防撞系統(tǒng)：1 .最簡易的系統(tǒng)超聲波超聲波系統(tǒng)工作時，發(fā)射器發(fā)出脈沖并給測量邏輯電路提供一個短脈沖，再由信號處理裝谿對信號進行處理，測算出車距。盡管超聲波系統(tǒng)原理簡單、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，對遠距離障礙物測算時靈敏度會有所下降，因此超聲波的最佳測距為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)一一雷達雷達汽車防撞系統(tǒng)的工作原理是發(fā)射電磁波，遇到障礙物時反射，不斷檢測計算障礙物的速度和距離，通過分析對目標進行不同危險程度的報警。雷達探測性能比較穩(wěn)定，而且不會受到障礙物形狀和顏色的影響，對環(huán)境的適應(yīng)性能比較好，測量時間和測量距離都很有優(yōu)勢。不過，過于靈敏的嗅覺讓它很多時候會出現(xiàn)誤判，高速公路兩旁的金屬防撞設(shè)施和隔離帶都會影響它正常工作，甚至車載雷達彼此間也會有干擾，加上系統(tǒng)本身

8、的造價昂貴，在實際應(yīng)用中很少會有發(fā)展。3.最“挑剔”的系統(tǒng)一一激光激光測距系統(tǒng)應(yīng)用比較廣泛的是非成像式激光雷達和成像式激光雷達。激光汽車防撞預(yù)警系統(tǒng)是一種光子雷達系統(tǒng)，優(yōu)點是測時短、測程遠、精度高，已經(jīng)實際應(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，另外霧天當中激光會被吸收同時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)一一機器視覺所謂機器視覺防撞系統(tǒng)是通過模仿人眼的攝像機探測周圍圖像，并通過數(shù)字信號進行分析處理。此系統(tǒng)的最大優(yōu)點是體積小、功耗小，但可視范圍卻很大，可謂是相當?shù)吞肌２贿^由于是模擬人眼成像，因此

9、對軟硬件的要求很高，而且在特殊天氣環(huán)境下會在距離上給人以視覺誤差，成像速度也受到數(shù)字信號的影響會比較慢。盡管有諸多弊病，但和前幾種系統(tǒng)相比，機器視覺系統(tǒng)已經(jīng)有了很大的飛躍，而且有專家認為，隨著信號處理器的不斷增強，媒體處理器系列的出現(xiàn)將取代超聲波、雷達等，推進汽車安全技術(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)化為標準的視頻圖像。該系統(tǒng)的優(yōu)點也正是其原理的優(yōu)點，感熱而非感光的原理讓這個系統(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)都會遇到的難題。在個別高端品牌的相關(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、無線車載前機單元組成。交互式智能化防撞預(yù)警系統(tǒng)在工作時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。一旦投入使用，不但對汽車個體的安全性有很大的增強，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，測量距離短，受天氣、環(huán)境影響較大，并且造價高得不到大規(guī)模普及。針對這一問題，本設(shè)計利用毫米波及單片機技術(shù)對現(xiàn)有的系統(tǒng)進行改進。毫米波通常指波長在1mnE10mm頻率300GH焊30GHz間的電磁波，因其介于微波與遠紅外之間，與微波相比，其探測精度高，抗干擾能力強，低仰角探測性能好，體積小、重量輕，雖受大氣的衰減和雨的影響較大，但在近感探測時，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)別金屬目標和周圍環(huán)境

12、的能力強，同時毫米波多譜勒頻移大，可測量目標的相對距離和速度，是有發(fā)展?jié)摿Φ钠嚪雷怖走_。毫米波雷達的性能高，多普勒頻移大，相對速度的測量精度高，并且毫米渡頻率高、波長短，雷達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誤動作，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：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；智能運輸系統(tǒng)一一基于毫米波雷達的車輛防撞技術(shù)與實驗研究D;東南大學(xué);2003年3侯德藻；汽車縱向主動避撞系統(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；基于單片機的超聲波測距系統(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算機仿真分析J；電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗；1999年05期9鄭安文；我國高速公路交通事故的基本特點與預(yù)防對策J；公路交通科技;2002年04期10韓贊東，陳強，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；交通運輸工程學(xué)報；2002年01期12楊自棟;簡易超

14、聲波測距儀的軟硬件設(shè)計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；車載距離探測技術(shù)比較J;長安大學(xué)學(xué)報（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：本文所設(shè)計的低能見度下汽車防撞系統(tǒng)，采用超聲波模塊采集信號，以單片機為控制芯片，以數(shù)字顯示器、信號燈作為預(yù)警信息。實現(xiàn)在低能見度下測量汽車行駛中前后車距，并顯示前后車距，給車主發(fā)出危險警告，可實現(xiàn)的預(yù)期目標:1 .可以在低能見度下測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)生危險的可能性；3 .可以對車主發(fā)出語音警告；4 .可以對后方車輛發(fā)出燈光警示信號四、所需儀器設(shè)備、材料情況:計算機一臺、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、課題分階段的進度計劃廳P起止日期工作內(nèi)容階段成果012014.2.20-3.5搜集資料，為開題報告做準備文獻綜述022014.3.