Математичне моделювання гальмівного шляху автомобіля в контексті автоматизованих систем активної безпеки

Вантажиться...
Ескіз
Дата
2025
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Хмельницький національний університет
Анотація
У роботі наведено результати досліджень, спрямованих на математичне моделювання гальмівного шляху автомобіля з урахуванням дії автоматизованих систем активної безпеки. Розроблено узагальнену аналітичну модель, яка враховує швидкість руху, стан дорожнього покриття, ухил дороги, ефективність дії систем ABS та AEB, а також часову затримку реакції. Проведено симуляційний аналіз для різних сценаріїв: сухе, мокре та слизьке покриття, ухили ±5°, перехід між різними поверхнями. Побудовані графіки дозволили виявити критичні залежності між гальмівною динамікою та зовнішніми умовами. Результати дослідження можуть бути використані для вдосконалення алгоритмів ADAS.
The article presents a comprehensive mathematical model for estimating vehicle braking distance in the context of automated active safety systems such as ABS (Anti-lock Braking System), AEB (Autonomous Emergency Braking), and ADAS (Advanced Driver Assistance Systems). The proposed model considers the braking process as a two-phase phenomenon, consisting of the initial system or driver response delay and the mechanical deceleration phase. Key variables, including vehicle speed, road surface condition, tire-to-road friction coefficient, road slope angle, and the dynamic response of electronic braking systems, are incorporated into the analytical expressions. Special emphasis is placed on the integration of real-time parameters that influence braking behavior under varying environmental conditions. Simulation results for different road scenarios—dry, wet, and icy surfaces, as well as uphill and downhill inclines—demonstrate how even moderate changes in input parameters can result in significant deviations in braking performance. Additionally, the study investigates surface transition effects, such as moving from ice to asphalt, which are critical for adaptive safety algorithms. The influence of ABS is evaluated in terms of its contribution to improved friction utilization and vehicle stability under lowadhesion conditions. Graphical interpretations of braking distance dependencies are provided to illustrate the nonlinear relationship between safety factors and braking efficiency. The study confirms that integrated models combining AEB and ABS are most effective in minimizing braking distance and improving vehicle controllability. The proposed model may be used in the development of predictive algorithms for intelligent braking systems, virtual vehicle testing platforms, and embedded safety modules in autonomous vehicles.
Опис
Ключові слова
гальмівний шлях, математичне моделювання, ABS, AEB, ADAS, коефіцієнт зчеплення, ухил дороги, активна безпека, симуляція, транспортні системи, braking distance, mathematical modeling, friction coefficient, road gradient, active safety, simulation, transportation systems
Бібліографічний опис
Бохонько Є. Математичне моделювання гальмівного шляху автомобіля в контексті автоматизованих систем активної безпеки / Є. Бохонько // Herald of Khmelnytskyi National University. Technical sciences. – 2025. – Vol. 353, Iss. 3.2. – P. 114-118.