简介一套基于Prescan与Simulink的AEB自动紧急制动控制策略源代码资源面向智能驾驶算法学习者、ADAS开发工程师及汽车安全方向研究人员用于理解与复现AEB系统从感知到决策的核心控制逻辑和完整仿真流程。压缩包内共包含725个文件整体大小约7.51MB文件类型以osg三维场景、png/jpg图像素材、mat数据文件、mdl Simulink模型和m脚本为主能够覆盖从虚拟场景搭建、目标识别、相对距离与速度计算到多级制动决策和刹车指令生成的全链路。目前已有3706人学习下载。借助这套源码读者可深入分析前方障碍物检测、卡尔曼滤波数据平滑、碰撞风险判断、分级制动策略以及仿真结果可视化等关键算法并结合Prescan自带测试工况快速验证不同参数下的AEB表现为后续参数标定、性能优化或工程二次开发提供直接参考。1. AEB控制策略从C-NCAP测试场景到Simulink/PreScan联合仿真做ADAS的朋友应该都有体会AEBAutomatic Emergency Braking自动紧急制动是法规和NCAP评测里最硬性的功能之一但它的控制逻辑很多时候像个黑匣子——光看论文里那些TTC阈值公式根本扛不住实车测试里的标定工作。这份“辅助驾驶AEB的控制策略源代码”就是针对这个痛点来的资源包直接落地了基于PreScan场景仿真环境与Simulink控制模型的完整AEB策略框架从感知输入到制动执行中间的目标筛选、TTC计算、分级制动决策都有对应的模块代码。适合正在做功能开发、准备过C-NCAP评测或者刚接触AEB仿真的工程师它不是PPT文档是可以放进工程里的算法底子。有了它至少能把“AEB控制策略”这一步从玄学变成看得见、能改参数的逻辑链路。2. 先看懂AEB的控制主链路从目标识别到制动指令2.1 AEB系统在软件层到底是怎么工作的AEB控制策略的核心链路可以拆成四步目标筛选、碰撞风险计算、制动决策、执行输出。每一层都有自己独立的数据接口这份源代码也严格按这个分层组织模块化程度不错。逐层拆开看目标筛选层车前方往往不止一个目标障碍车、摩托车、行人、护栏都在传感器输出列表里。这一层通过横向距离、纵向距离、相对速度等条件从多目标里挑出最危险的“主目标”。碰撞风险计算层基于主目标的相对距离和相对速度计算TTCTime To Collision碰撞时间以及THWTime Headway车头时距。这两组数字直接决定后续是否触发制动。制动决策层根据TTC和THW的阈值把制动需求分为无制动、部分制动、全力制动三个等级并考虑驾驶员干预的优先级比如油门踩到底时AEB不应介入。执行输出层将制动请求转换为请求减速度数值单位m/s²输出给车辆动力学模型或底层ESP/电子液压制动系统同时处理Escalation升级和Cancel取消逻辑。感兴趣的可以直接看源码包里的AEB_Main.slx它把上述逻辑封装成了Simulink子系统。对于只熟悉C代码的朋友建议先从变量命名入手它基本沿用了ISO 15623、C-NCAP管理规则里对AEB的术语定义不会太陌生。2.2 碰撞时间TTC的两种计算方式及选型逻辑TTC是AEB里最关键的指标其物理意义是“如果两车保持当前相对速度运动距离变为零所需的时间”。计算方式以当前输入条件分为两种恒定速度法ΔV法假设本车和前车均保持当前速度不变公式为[ TTC rac{D}{V_{rel}} ]其中 ( D ) 为主目标和本车的纵向相对距离米( V_{rel} ) 为相对速度本车速减目标车速m/s。此法在相对速度不是特别极端时计算量最小。恒定加速度法更符合路面工况假设前车维持当前减速度本车维持当前加速度公式为[ rac{1}{2}(a_{ego} - a_{obj})t^2 V_{rel} \cdot t D ]求解出正根即为TTC。此方法对目标减速度的估计比较敏感如果对方车辆本身在紧急制动精度反而会降低。这份源代码里可以手动切换两种算法但默认使用恒定速度法。实际功能开发时我更偏好恒定加速度法再叠加一个低通滤波因为在C-NCAP的CCRs前车静止、CCRm前车匀速场景下恒定速度法对减速突变工况容易漏报。应急验证时可以交叉对比两种输出。2.3 控制策略里的四级制动逻辑不只有“刹停”读这份资源包里的决策模块你会发现AEB逻辑并不只有“刹或不刹”两种状态它把制动需求分成了四段状态描述触发条件示例请求减速度无制动TTC 2.6s 或 THW 1.8s0 m/s²预填充PBTTC ≤ 2.6s 但 1.8s0.3g约2.94 m/s²部分制动PBTTC ≤ 1.8s 但 1.0s0.45g约4.41 m/s²全力制动FBTTC ≤ 1.0s 或检测到碰撞不可避0.8g~1.0g约7.84~9.8 m/s²需要说明的是这些阈值是合理的默认值但正式量产前必须通过不同附着系数路面下的实车测试修正。特别是雨雪路面0.8g以上的全力制动很容易触发ABS介入反而拉长制动距离这属于标定问题而不是控制框架问题代码层面只需预留好输入接口就行。资源包里的逻辑代码涉及一个关键点当驾驶员急打方向避障时AEB是否应该退出代码中给出的策略是比较方向盘转角与设定阈值只要转向超过某阈值可配置AEB决策退出把控制权交还给驾驶员。这一策略在低俗避障场景比较合理对新手不算太激进。3. 把源代码跑起来Simulink模型结构与PreScan场景联调3.1 这套资源怎么组织目录结构和主模型入口下载后的资源目录中个人建议按如下顺序读取核心文件AEB_Control/ ├── Simulink_Model/ │ ├── AEB_Main.slx // 主模型包含完整控制链 │ ├── AEB_Logic.slx // 决策逻辑子模块含TTC计算 │ └── Vehicle_Dynamics.slx // 简化的车辆动力学模型 ├── PreScan_Scenes/ │ ├── CNCAP_CCRs_50kph.mat // 前车静止场景50km/h │ ├── CNCAP_CCRm_50kph.mat // 前车匀速场景50km/h │ └── Pedestrian_Daylight.mat // 行人横穿场景 ├── Data/ │ ├── Log_CCRs.mat // 典型场景下的仿真日志 │ └── Calibration_Params.m // 标定参数阈值等 ├── Scripts/ │ ├── Startup.m // 初始化脚本加载参数到工作区 │ └── Plot_Results.m // 画仿真曲线脚本速度/距离/TTC └── Docs/ └── AEB_策略说明文档.pdf // 控制策略状态机解释先打开Scripts/Startup.m把参数加载进工作区再打开Simulink_Model/AEB_Main.slx以后每次修改参数都能直接生效。不要在Simulink模型里硬编码阈值否则后续标定会很痛苦。3.2 PreScan里怎么快速搭一个CCRs场景一步步操作PreScan只用来做传感器建模和场景搭建AEB的决策逻辑全部在Simulink里控制两边的接口是PreScan提供的“Sensor Bus”信号。一个可复现的CCRs场景搭建步骤打开PreScan GUI新建Experiment。拖入一辆主车Ego Vehicle和一辆目标车Target Vehicle。将主车放在直道起点目标车静止在主车前方100m处。在Actor属性里把目标车的初始速度设为0。给主车添加TIS传感器即毫米波雷达在传感器属性里配置探测距离80m、水平视场角±45°、更新频率20Hz。PreScan里传感器参数只影响仿真后续信号接入到Simulink里之后控制策略才能真正进行计算。设置主车车速50km/h合13.89m/s。可采用PreScan的Path与Speed Profile或直接在Simulink里给动力学模型一个油门开度请求。完成以上步骤后打开PreScan与Simulink的联合仿真接口PreScan插件Tab里点Send to Simulink模型会自动生成一系列Bus信号其中包括目标列表。提示PreScan的版本和Simulink版本需要兼容建议读取压缩包内的环境要求说明。版本不匹配时大多数错误集中在“Bus Object not found”或“S-Function error”上。3.3 关键模块的连接信号源码中信号怎么接拿到模型第一步不是看逻辑而是确认信号线有没有断。在AEB_Main.slx里从上到下主要有这些信号接口信号名数据类型来源模块进入模块Target_ListBus结构体数组PreScan TIS SensorAEB_LogicEgo_Speeddouble车辆动力学模型AEB_LogicEgo_Acceldouble车辆动力学模型AEB_LogicBrake_Requestdouble减速度AEB_LogicVehicle_DynamicsDriver_Steeringdouble驾驶员模块AEB_LogicDriver_Accel_Pedaldouble驾驶员模块AEB_Logic在PreScan生成的Sensor Bus中“目标是否有效”字段为Target_List.Targets(1).IsValid。逻辑上有一些新手坑如果仿真中明明前方有车AEB却不动作99%的情况是目标ID筛选写死了同时Target_List.NumTargets处理有误。项目中已给示例但依然建议自己加一层for循环遍历各个目标索引确保漏掉目标时能取到最近的ID。3.4 一键跑仿真与Log数据回放改参数后怎么判断效果代码包里提供了自动跑起始点的脚本。在Simulink里跑完整仿真后可以从Data/Log_CCRs.mat读取仿真结果再用自带脚本画图% Scripts/Plot_Results.m % 读取仿真日志中记录的时间序列数据 load(simout.mat); % 包含时间、本车速度、相对距离、TTC、制动指令 figure(Name, AEB CCRs 50km/h Result); subplot(3,1,1); % 第一幅速度曲线 plot(simout.Time, simout.EgoSpeed, b-, LineWidth, 1.5); hold on; plot(simout.Time, simout.TargetSpeed, r--, LineWidth, 1.5); legend(本车速, 目标车速); ylabel(速度 (km/h)); xlabel(时间 (s)); grid on; title(本车与目标车速度对比); subplot(3,1,2); % 第二幅相对距离 plot(simout.Time, simout.RelativeDist, k-, LineWidth, 1.5); ylabel(相对距离 (m)); xlabel(时间 (s)); grid on; title(相对距离变化曲线); subplot(3,1,3); % 第三幅请求减速度 plot(simout.Time, simout.BrakeRequest, r-, LineWidth, 1.5); ylabel(请求减速度 (m/s^2)); xlabel(时间 (s)); grid on; title(AEB制动请求输出);这段代码的作用是把三维关键信息——车速、相对距离、输出减速度——放在同一张图里看。肉眼判断合格的标准是制动请求曲线呈现两段阶梯上升而不是突兀地从0跳成最大值相对距离曲线不应出现负值负值意味着碰撞已经发生在仿真中表现为两车轨道重叠本车最终应停在目标车后方静止时距离目标车约1.5m到3m。如果停车距离小于1m说明制动介入偏晚如果停车距离大于5m则说明介入偏早此时乘客体验感差且防碰撞冗余过大。参数修改可以直接在Data/Calibration_Params.m里操作比如修改TTC门槛值% 修改部分制动和全力制动的TTC阈值 TTC_PB_Threshold 1.8; % 部分制动触发阈值秒 TTC_FB_Threshold 1.0; % 全力制动触发阈值秒改完保存后重新运行Startup.m再跑仿真。这一连招是标定工作的基本循环建议形成肌肉记忆。3.5 C-NCAP检验工况怎么套进现有模型CCRm和行人场景CCRs场景前车静止是AEB的基础测试但C-NCAP还有CCRm前车匀速行驶和行人场景。额外说一下行人场景这款代码包也能覆盖PreScan_Scenes/Pedestrian_Daylight.mat里面已经搭好了行人横穿的交通流传感器的目标类型列表中会出现“Pedestrian”类型。控制逻辑里需要额外处理的关键点是行人的横向运动速度比车辆快得多目标分类会触发不同的TTC安全距离参数。代码里预留了TTC_Ped_Threshold变量建议设置比车辆目标高至少20%否则行人横穿时介入明显偏晚。CCRm场景里需要手动调整目标车的初始速度例如主车50km/h、目标车20km/h则在PreScan中把目标车的匀速速度设为5.56m/s。仿真后会看到相对距离先缓慢缩小然后TTC达到阈值触发制动。在CCRm场景下验证的主要是“相对速度较小时AEB是否会误触发”具体表现为后方无危险时制动指令应恒为0。4. 避坑指南费了三天才理清的点替你踩过了4.1 现象仿真开始后TTC输出为无穷大AEB无反应现象其目标车明明就在正前方Log里TTC显示为Inf制动请求一直是0。原因主目标筛选逻辑里只考虑了相对纵向距离在30m内的目标而目标车在初始时位于100m外导致目标丢失。此外相对速度为0时恒定速度法公式TTC D/Vrel会出现除法零被代码捕获后赋值为无穷大。解决在主目标筛选逻辑中增加“目标有效Zone”判断只在相对距离小于50m时才判定为激活目标由DetectionRange参数控制。同时把Vrel 0的工况做保护直接设置TTC TTC_Max_Value代码中一般设为10s以上以避免除零。4.2 现象制动请求减速度抖动得像高频噪声现象曲线图上制动请求在0.3g和0.45g之间来回跳乘坐体验极差。原因目标车横向位置恰好处于主车行驶轨迹边界主目标在“有效”和“无效”之间反复切换导致AEB逻辑频繁进入和退出部分制动状态。解决对TTC计算输入的距离和相对速度做一阶低通滤波推荐时间常数τ在0.1s到0.2s之间。另外在状态机中增加迟滞控制进入部分制动状态需要TTC 1.8s而退出部分制动状态需要TTC 2.2s不是回到1.8s就退出。代码中可用连续计数器实现连续5帧保持超阈值才切换状态。4.3 现象PreScan联合仿真报“S-Function error in PreScan Vehicle Dynamics”现象Simulink编译通过但仿真进度条停在0%窗口弹出S-Function错误。原因PreScan生成的车辆动力学S-Function需要特定的MATLAB运行时路径当使用中文用户名或Windows用户文件夹路径中有空格时路径读取直接崩溃。解决将整个工程文件夹放到纯英文路径下例如D:\Project\AEB_Control并确保Windows用户名为英文。还有一个经常被忽略的操作开PreScan前右键MATLAB图标以管理员身份运行否则DLL文件注册权限不足会直接报错。4.4 现象仿真结果中停车距离为负数碰撞发生了现象最终相对距离曲线跌到0以下并伴随车辆穿透现象。原因请求减速度超过轮胎附着力极限在低附着系数路面上μ≈0.3AEB输出0.8g减速度车辆模型打滑实际减速度远小于请求值。这是车辆动力学模型和ESC/ABS没有做降级映射导致的问题。解决如果你的车辆模型里没有ESC模型最合理的做法是在Simulink里加一个饱和模块Saturation把请求减速度限制在μ × g × 0.9以内即低附路面上最大减速度约0.27g。真实量产系统中这部分通常由ABS/ESP控制接口处理但仿真阶段必须自己补这个限幅逻辑。4.5 现象驾驶员油门干预无效AEB强制制动到底现象踩下油门AEB仍然全力制动完全没有驾驶员优先权逻辑生效。原因驾驶员信号没有正确连接进AEB决策模块或者控制逻辑里油门判断信号被反转了油门开度大于阈值时应该对应“驾驶员加速意图”其制动请求应降为0。解决在Calibration_Params.m中确认Driver_Override_Threshold参数是否为5%到10%之间的合理值并在时序逻辑上增加“驾驶员干预后AEB退出状态持续2秒以上防止频繁切换”的延迟逻辑。5. 再进一步从单场景仿真到批处理验证和敏感性分析当你已经把默认CCRs场景跑通、画出漂亮曲线后真正考验功夫的是验证逻辑在不同车速、不同距离下的表现是否稳定。这里介绍三个可落地的进阶技巧。第一个技巧参数扫描脚本。手动改一次车速跑一次仿真太慢了。做一个for循环把主车初始速度从30km/h到80km/h以10km/h步长扫描每次仿真结束自动记录最小TTC、停车距离和是否碰撞。这样不但能快速摸清策略的鲁棒性边界还能直接输出出一张“性能包线”表。代码骨架如下% Scripts/ParamSweep_CCRs.m speeds 30:10:80; % 扫描车速km/h results []; for ii 1:length(speeds) Ego_InitSpeed speeds(ii); % 更新工作区参数 sim(AEB_Main); % 运行仿真 % 从simout中提取本次仿真结果 minTTC min(simout.TTC); % 最小TTC stopDist simout.RelativeDist(end); % 最终停车距离 collisionFlag any(simout.RelativeDist 0); % 是否发生碰撞 results [results; speeds(ii), minTTC, stopDist, collisionFlag]; end disp(速度(km/h) 最小TTC(s) 停车距离(m) 碰撞标志); disp(results);这段脚本适合直接拿来分析策略薄弱点。跑完之后你会发现在某些特定速度段停车距离会出现不连续的跳变那是TTC阈值在分段边界附近的不连续导致的。有了这张表你就知道该在哪个速度区间重点做标定工作。第二个技巧验证状态机切换的时序逻辑。AEB的刹车过程状态切换不是均匀的。可以把逻辑进入部分制动、进入全力制动、退出全力制动的三个时刻都打印出来研究“从部分制动到全力制动的时间差”。如果这个差值小于0.2s说明两级制动级别过于接近实际上就是一次刹车直接到底乘员会明显不适如果差值大于0.6s则可能导致低速工况下制动力不足。结合设定阈值与标定参数通常把这两个阈值差设定为0.8s是较好的平衡。第三个技巧把仿真结果导出成CAN报文格式。如果下一步要转到HIL硬件在环测试仿真环境的数据格式必须与实车CAN信号对齐。最有效的方式是在Simulink里加一个“CAN Pack”子系统将Brake_Request、AEB_Active、TTC打包成Motorola字节序的信号。代码包里虽然没有直接提供CAN转换模块但可以通过Simulink Real-Time工具箱或Vehicle Network Toolbox快速实现。这个工作越早做越好否则等到上HIL台架再补格式转换极大概率会出现字节序不对、信号错位、CRC校验错误联报的翻车情况。一次标定过程中我因为图省事没做CAN打包直接拿仿真数据去刷台架控制器结果“刹车请求”信号始终显示为0x0000。排查了一下午最后发现是Byte Order设置错MATLAB里默认用Little Endian而底层ESP控制器用的是Big Endian。从那以后我每次输出信号的第一件事就是打开信号日志先确认数值的物理量纲和字节序再谈其他。希望帮到你。本文还有配套的精品资源点击获取