汽车作为新一轮科技革命的产物普遍应用于人们的生活中,由此引发的交通事故逐年增加。纵向避障控制系统通过相应控制技术使车辆避开障碍,从而提高车辆安全性。因此,本文以复杂环境下的智能车辆为研究对象,综合考虑道路和车辆状态建立系统动力学模型,基于路面安全距离模型研究纵向避障控制策略,主要研究内容如下:第一,分析不同路况下车辆的受力情况,考虑驱动力、坡度阻力和滚动阻力,利用牛顿定律建立动力学方程。分析车轮力矩关系,建立轮胎模型。为获取油门和制动踏板力,建立纵向逆动力学模型,为后续车辆避障控制策略研究奠定基础。第二,针对复杂路面环境,考虑坡度和路面附着系数因素,建立安全距离模型。利用本车、前车和道路以及车辆周围环境信息,采用汽车动力学坡度法对轮胎法向力和坡度进行非线性拟合,根据其各自的精度范围确定置信因子,得到坡度值;基于滑移率估计方法,利用不同路面滚动阻力系数与路面类型的函数关系计算路面附着系数,建立融合坡度和路面附着系数的安全距离模型。仿真试验结果表明,所建立的模型能够计算不同道路状态下的安全距离。第三,考虑到行车场景的复杂性,描述车辆间关系,分析相邻车道车辆关联性及碰撞机理,充分考虑邻车状态对本车的影响,建立多车道车辆运行碰撞风险模型,并计算危险度。以前车相对速度和相对距离为输入,建立隶属度函数以及对应规则,定义各参数的论域范围,利用模糊控制方法求解出合理的期望加速度,结合安全距离模型建立纵向避障控制策略,实现纵向避障。第四,基于MATLAB/Simulink和PreScan仿真平台,搭建整体的仿真模型和环境,对坡度和附着系数估计算法、安全距离模型及避障策略在不同工况下的有效性进行试验验证,同时基于车辆在环对设计的避障策略算法进行了验证。结果表明,目标车辆在不同车速下、不同的前车状态及不同的附着系数道路下,所设计的避障策略都能够实现一定条件下的纵向制动避障,验证了控制策略的有效性。