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第1章 绪论1

1.1 美国国家智能交通系统体系1

1.2 日本的智能交通系统体系3

1.3 欧洲的智能交通系统体系3

1.4 中国的智能交通系统体系4

1.5 协同式智能交通系统——智能交通的新阶段6

1.5.1 美国——从自动公路到车路协同6

1.5.2 日本——从交通信息服务到智能公路7

1.5.3 欧洲——eSafety推动车路协同的发展8

1.5.4 中国——协同的路还很长10

1.6 车车协同——协同式智能交通系统的重要组成部分11

1.7 本书内容15

参考文献15

第2章 面向车车协同控制的车载系统18

2.1 车载系统需求分析19

2.1.1 自车信息采集系统20

2.1.2 车车信息交互系统23

2.1.3 车载控制器23

2.1.4 车载执行器23

2.1.5 人机交互系统24

2.2 车车协同控制系统硬件24

2.2.1 车辆状态信息采集24

2.2.2 车车通信系统25

2.2.3 车速控制机构30

2.2.4 系统集成及布置31

2.3 车车交互式协同控制软件系统33

2.3.1 系统软件设计概述33

2.3.2 软件需求34

2.3.3 软件模型35

2.3.4 人机交互界面设计36

2.4 小结38

参考文献38

第3章 车辆状态信息融合处理41

3.1 GPS/INS组合导航原理42

3.1.1 导航坐标系42

3.1.2 SINS力学编排43

3.2 SINS的误差方程45

3.3 联合卡尔曼滤波器基本原理47

3.3.1 经典卡尔曼滤波器基本原理47

3.3.2 联合卡尔曼滤波基本原理48

3.4 联合卡尔曼滤波器设计50

3.4.1 组合导航系统的状态方程51

3.4.2 INS/GPS位置速度子系统53

3.4.3 INS/GPS双天线航向子系统54

3.4.4 一些参数取值和计算55

3.5 车辆定位坐标信息转换57

3.5.1 经纬度坐标向高斯坐标的转换57

3.5.2 高斯坐标的转换车辆坐标系的转换59

3.6 车辆状态信息融合算法测试60

3.6.1 滤波效果测试60

3.6.2 车辆定位精度测试61

3.6.3 车车相对定位测试63

3.7 小结68

参考文献68

第4章 车车／车路信息交互技术70

4.1 无线通信技术70

4.1.1 蜂窝3G通信71

4.1.2 WiFi通信73

4.1.3 DSRC通信76

4.2 DSRC自适应数据广播80

4.3 异构网络3G/WiFi自适应切换84

4.4 小结90

参考文献91

第5章 车辆辅助制动控制92

5.1 EVB参数标定93

5.1.1 惯性测量单元安装角度偏差的测定94

5.1.2 EVB性能参数测定103

5.2 车辆开环辅助制动控制算法107

5.3 车辆辅助制动控制的PID控制107

5.3.1 PID控制流程108

5.3.2 传递函数的辨识109

5.3.3 PID控制器的控制算法113

5.4 小结117

参考文献117

第6章 无信号交叉口车车协同安全通行控制技术119

6.1 车车／车路协同的无信号交叉口通行控制原理119

6.1.1 集中式控制方法119

6.1.2 分布式控制方法121

6.2 无信号交叉口车辆冲突分类及特征分析126

6.3 无信号交叉口车辆通行规则库127

6.3.1 无信号交叉口车辆通行规则127

6.3.2 无信号交叉口车辆通行规则库129

6.3.3 无信号交叉口的多车通行规则131

6.4 基于信息交互的无信号交叉口车辆冲突检测132

6.4.1 车车冲突分析133

6.4.2 车车冲突检测算法135

6.5 车车冲突严重程度量化139

6.6 无信号交叉口冲突点避让策略143

6.6.1 路口信息已知情况下两车冲突避让策略143

6.6.2 路口信息未知情况下两车冲突避让策略145

6.6.3 无信号交叉口的多车冲突避让策略147

6.7 车车协同交叉口避撞测试147

6.7.1 路口信息未知148

6.7.2 路口信息已知152

6.8 小结156

参考文献156

第7章 车车协同跟驰危险辨识与避撞控制技术158

7.1 跟驰过程的危险与危险感知158

7.2 跟驰过程的危险感知量化159

7.2.1 距离碰撞的时间（TTC）159

7.2.2 车头时距（time headway）160

7.2.3 用TTC和TH构建的危险感知指标161

7.2.4 驾驶人的危险感知水平量化指标：安全裕度161

7.3 跟驰模型166

7.3.1 跟驰模型准则166

7.3.2 刺激反应跟驰模型167

7.3.3 安全距离（或者称为安全行为）跟驰模型169

7.3.4 心理生理（反应点）跟驰模型170

7.3.5 基于模糊逻辑的跟驰模型170

7.3.6 期望安全裕度跟驰模型（DSM）171

7.4 车车协同的跟驰安全控制技术181

7.4.1 跟随目标识别181

7.4.2 跟驰危险量化与安全控制184

7.5 车车协同安全控制的实验测试185

7.5.1 车辆跟驰危险预警与辅助控制185

7.5.2 前车紧急制动时后车的预警与辅助控制186

7.6 小结188

参考文献188

第8章 车车协同技术发展展望192

8.1 车车协同技术带来交通系统的革命性变化192

8.2 车车协同技术发展中存在的问题194

8.3 车车协同技术关键技术发展展望196

8.4 结语198

附录199