随着科技的快速发展,全球汽车数量大幅提高,不安全驾驶行为所导致的严重交通事故和人员伤亡已引起全世界的广泛关注。汽车防撞方法的分析与研究,可从根本上解决车辆碰撞问题,这已成为各国研究的重点课题。其中行车防撞系统可在紧急情况下自动采取制动措施,避免因汽车碰撞引发的人员和财产损失,对提高交通安全技术产生积极影响。本文在行车安全距离预测、分层控制器设计和车辆逆动力学模型等理论基础上,建立行车防撞系统的总体方案。总结几种典型安全距离模型,对车辆行驶的制动过程进行数学分析,考虑到路面摩擦等影响因素,建立本文基于PSO-BP算法的临界安全距离预测模型,并将预测数据传入上层控制器。在Carsim仿真软件上建立一套行车防撞动力学系统模型,在此基础上连接Simulink模块,建立车辆逆纵向动力学模型,根据不同的交通环境,搭建计算期望节气门开度和期望制动力的模型,实现节气门和控制器的自由切换。根据PID相关理论设置下层控制器,将输出数据代入车辆动力学模型。根据PID理论和LQR最优控制理论,综合驾驶员舒适性等因素设计功能明确的上层控制器。在基于MATLAB和Carsim环境下进行定速巡航和自适应巡航实验仿真,比较本文所用方法的整体控制效果。实验结果显示:本文所设计的PSO-BP临界安全距离预测模型在精度性和稳定性方面表现较好。所设计的行车防撞系统,在定速巡航和高速自适应巡航仿真实验中,自车能有效做到和前车保持安全距离且不影响他车行驶,自车加速度波动范围较小,不会引起驾驶员舒适性变化。因此,本文设计的行车防撞系统表现优异,对提高交通安全和减少人员伤亡有积极影响。