随着物质和生活水平的提高,人们对汽车的需求量随之增大,汽车的保有量也越来越多。但是由此引发的交通事故也十分严重,其中因追尾碰撞造成的交通事故是最常见的,故此成为很多公司和高校的研究课题。前向碰撞预警和自动紧急制动作为智能驾驶辅助技术,可帮助驾驶员减少甚至避免交通事故的发生,从而成为行车安全的重要保护技术手段。本文在对国内外研究现状大量调研的基础上,针对当前汽车行业安全驾驶的发展趋势,对汽车纵向安全控制策略展开深入研究。本文首先进行车辆动力学和行车安全距离模型的建立。车辆动力学建模,包括车辆纵向动力学模型和逆纵向动力学模型的建立。在CarSim中建立车辆纵向动力学模型,在Simulink中建立车辆逆纵向动力学模型。通过对软件接口间的输入输出量的设置,建立车辆总体的动力学仿真模型。行车安全距离模型是在基于制动过程的安全距离模型的基础上,通过考虑前车的不同运行工况和不同的驾驶风格,建立两级安全预警距离模型以满足不同驾驶风格的预警需要,以及两级制动安全距离模型以保证行车安全。其次,进行汽车纵向安全控制策略的研究,并进行前向碰撞预警的实车试验。确定系统要实现的控制功能,通过分层式控制方法对控制系统进行设计。利用PID设计下层控制器实现期望加速度的底层控制;选用最优控制进行上层控制器的设计,得到期望的加速度。同时通过考虑人机沟通特性,进行具体的两级预警和两级制动控制策略的研究。根据现有条件搭建实车试验平台进行碰撞预警功能的实车试验。介绍试验所用到的设备、试验方案和场地,以及前方有效目标车辆的识别方法,并利用实车测试验证识别方法的可用性。同时根据实际情况进行前车静止和匀速运动状态时的实车碰撞预警试验,说明碰撞预警控制策略的有效性。最后,搭建联合仿真模型对典型工况下的预警和制动功能进行仿真分析,说明汽车纵向安全控制策略的有效性和合理性。并对改进前后的安全距离模型的控制效果进行对比,说明本文安全距离模型的有效性。且对实车试验和仿真的结果进行对比,进一步说明预警控制策略的合理性。结果表明,考虑人机沟通特性的汽车纵向安全控制策略能够较好地实现车辆的碰撞安全预警,同时确保驾驶过程的安全性。