车辆数量增加,道路交通发展迅速,交通事故的发生也愈加严重。对于车辆可视范围内的检测,目前的检测方法包括毫米波雷达、激光雷达、摄像头等,但这些传感器存在检测方向单一,有检测盲区,无法实现远距离传输等局限性,难以满足当前的需求。随着V2X通信的提出,基于车车通信的防撞预警系统得到众多学者和研究机构的重视。每个具备车间通信功能的车辆都是一个移动的传感器,通过V2X通信可以与周围车辆实时信息交互,准确地检测到自车和周围的交通状态信息,V2X技术与车辆防撞预警的结合,对提高行车安全具有重要的意义。本文基于V2X通信设计车辆防撞预警系统,实现车间无线通信和车辆状态信息采集,并输入处理后的信息进行预警决策,提示驾驶者周围的安全隐患,从而避免发生碰撞。本文的主要工作内容如下:1)研究设计了V2X通信的车辆防撞预警系统的总体方案。根据应用背景和实际需求进行了需求分析,选取DSRC通信为无线通信方式,并对WAVE协议栈中的IEEE 1609.3和SAE J2735协议进行了重点研究,设计了系统的软硬件平台方案,以实现车辆信息的采集、交互、处理和预警功能。2)分析了传统TTC预警算法的不足,改进了防撞预警算法,考虑速度,加速度表征参数对危险评估的影响,分解状态表征参数,基于改进CA模型的卡尔曼滤波进行碰撞预测;针对阈值固定存在的局限性,建立了自适应预警时间阈值模型。通过Prescan结合matlab/simulink联合仿真,验证了算法的有效性,并与同类算法对比,结果表明改进后的算法预警准确率更高,误报率和漏警率更低。3)设计并实现了系统的软硬件,系统硬件主要包括主控制模块、DSRC无线通信模块、GPS模块、CAN总线模块、接口模块以及电源模块。在深入分析WAVE协议栈中的IEEE1609.3协议和SAE J2735标准的基础上,对软件架构中的CAN数据采集模块,GPS定位模块以及BSM消息收发等模块做出了设计并实现。并将采集的车辆信息预处理后执行防撞预警策略,实现了终端界面预警信息的显示。4)系统整体功能测试。测试GPS定位数据采集模块的接收功能、CAN总线模块的通信功能、DSRC无线通信模块的数据收发功能以及防撞预警功能。结果表明设计的系统能够满足需求。