山区公路弯坡组合路段设计指标研究

针对现有规范中对山区公路弯坡组合路段设计指标协调性考虑不足的问题,本文以车辆行驶稳定性分析为基础,建立了长下坡路段、急弯路段以及长下坡接急弯路段的车辆行驶安全模型.采用运行车速预测模型作为弯坡组合路段前后线形单元设计指标协调性判别依据,分析比较了设计车速、大小车型、超高及坡长对设计指标阈值的影响及变化规律.结果表明:后线形单元急弯的最小半径与设计速度成正比,与弯道超高及前线形单元的坡度成反比,但在设计车速较小时,前线形单元坡度变化对后线形单元最小半径影响不明显.在考虑实际运行车速的情况下,后线形单元计算最小半径均大于现有规范最小半径.最后,利用Carsim仿真试验验证了理论分析结果.     

弯坡组合路段追尾事故风险评估与影响因素分析

为解决山区路段追尾事故频发的问题,基于交通冲突技术对弯坡组合路段车辆追尾事故风险进行评估,并对追尾冲突的影响因素进行识别。通过无人机航拍、雷达测速等调查手段对车辆轨迹与交通流数据进行采集。传统碰撞时间(time to collision, TTC)计算方法尚未对弯坡组合路段线形特征充分考虑,根据弯坡组合路段各组成部分(圆曲线、缓和曲线与直线路段)的道路线形与车辆运行特征,对车辆追尾TTC进行修正,根据冲突时间累积分布曲线得出严重、一般、轻微与潜在追尾冲突的划分阈值,分别为1.23、2.59、3.50、4.0 s。分别构建圆曲线、缓和曲线与直线路段追尾冲突影响因素识别树结构,并通过有序Logistic模型分析各因素对追尾冲突严重性的影响。结果表明：交通量的增加、大型车辆的混入、车辆行驶速度与加速度的提高会促进冲突的产生以及严重程度的增加;交通流特征指标对各路段追尾冲突的影响存在效果差异;圆曲线路段车辆入弯与出弯方向及内侧与外侧弯道之间的追尾冲突无显著差异;而在缓和曲线与直线路段存在差异。研究结果能够帮助追尾事故的主动安全防控、实时预测,并改善弯道路段的行车安全。     

冰雪路面公路平曲线路段限速仿真

为了提高冬季北方地区公路的行车安全,减少交通事故,对冰雪路面平曲线路段展开限速研究．应用车辆运动学理论,考虑驾驶员在弯道驾驶车辆的特点,分析车辆在冰雪路面转弯行驶特性,建立车辆在平曲线路段行驶时的运动学模型．选择载货汽车和轿车两种车型,松软雪路面、压实雪路面和冰路面3种路况,分别建立车辆行驶速度与平曲线设计指标的关系模型．选取6％、8％和10％ 3种超高值的平曲线路段,利用Matlab仿真技术对车辆限速模型进行求解,并对车速与圆曲线半径及超高的相关性进行分析．以此为基础,提出车辆在松软雪路面、压实雪路面和冰路面3种路况下,不同圆曲线半径的相应安全行驶速度,为科学合理地确定冰雪路面平曲线路段的车辆限速值提供理论依据．     

双车道公路不同线形组合路段划分标准研究

针对驾驶员驾驶安全舒适性特性,以我国双车道公路不同线形组合路段划分标准为研究对象,引入驾驶员驾驶工作负荷理论和驾驶工作负荷度计算模型,通过对驾驶员在双车道公路不同平曲线半径和纵坡坡度条件下的动态驾驶试验方案设计,采集了36名驾驶员在双车道公路不同平曲线半径和纵坡坡度上行车时的运行速度和心电指标数据;在此基础上通过驾驶员在驾驶过程中眼动视频的分析处理,得到小客车和大货车驾驶员在双车道公路不同平曲线半径和纵坡坡度线形、自由流条件下行驶时的驾驶工作负荷度变化规律,发现不同的平曲线半径和纵坡坡度对驾驶员驾驶工作负荷度的影响不同,并确定了满足驾驶安全舒适性的平曲线半径和纵坡坡度划分阈值,最终提出了基于驾驶工作负荷度的双车道公路不同线形组合路段划分标准.     

AMT车辆弯道行驶换挡策略

针对使用普通换挡规律车辆在过弯道时易出现降速时升挡、不能及时降挡等问题,研究利用预知弯道半径、车辆距弯道距离信息的弯道换挡策略.该策略根据弯道行驶目标,提出2个弯道换挡指标:保证车辆操纵稳定性的侧向加速度安全阈值ays和人体可容忍侧向加速度阀值aypot.通过车辆行驶动力学分析及过弯观测实验发现,ays、aypot不是常数而是随车辆速度、弯道半径而变化.利用车辆过弯观测实验数据建立ays、aypot与车辆速度、弯道半径间的数学关系.使用降挡提前系数kj将ays、aypot指标应用到换挡策略中对过弯降挡速度进行修正.采用Matlab/Simulink建模针对3种初始速度的过弯工况对上述弯道换挡策略进行仿真验证,并在试验场利用实车进行过弯实验,结果证明所提出的弯道策略能够消除弯道意外换挡并能根据行驶工况及时换挡.     

无信号控制路段行人过街决策行为分析简

在城市道路无信号控制路段进行驾驶员与过街行人的决策风险试验,得到不同车速情况下过街行人的感知风险和决策行为.通过对获取的240个试验数据进行整理分析,建立了行人感知风险与车辆初始速度、行人决策行为与初始速度和行人感知风险与决策行为的关系.结果发现,路段上车辆的行驶速度对行人的过街决策行为影响极大.研究成果可以为制定合理的行人安全过街控制措施提供参考依据.     

荒漠长直线段公路行驶速度微观模型建立及分析

为探究荒漠长直线段车辆行驶速度微观变化,本文采集了宁夏境内荒漠草原公路乌玛高速及国道110的直线段线形数据及驾驶员在自由流下的行驶速度.为减少分析过程中冗余因素的干扰,假设驾驶员在直线段行驶速度模型分为加速、匀速和减速阶段,分别回归分析与驾驶员最大行驶速度相关的参数,进而建立荒漠长直线段行驶速度微观模型;进一步,考虑长直线段纵断面上、下坡方向在[2％,3％]坡度内的速度模型修正,提出上、下坡路段速度修正模型;最后,通过对比公路实测运行速度与模型速度,确定了行驶速度模型的有效性和可靠性.研究结果为荒漠草原公路长直线段线形设计和速度控制提供了理论依据.     

双车道公路弯道左右转行车安全与舒适性分析

为定量分析双车道公路弯道左右转车辆行驶安全与舒适度的差异性,以小型客车为研究对象,使用无人机拍摄车辆的自然转弯过程,并用After Effects软件和AutoCAD软件处理视频和图像,进而获取车辆的速度值和左前轮的轨迹偏移值。根据实测数据和弯道路段的几何参数,建立车辆轨迹偏移模型和行车速度模型;采用配对样本T检验法,对比分析左右转车辆弯道行驶过程中的安全性与舒适性。结果表明:基于车辆入弯时运行状态、入弯距离、行车位置和弯道几何参数构建的公路弯道左右转车辆轨迹偏移模型和行车速度模型能较好地反映车辆转弯特性;左转车辆的危险性等级和舒适性指标值分别比右转车辆大2.428和0.057km/(h·m)。应对弯道左转车辆增加安保措施,以提高道路行车安全性。     

基于元胞自动机高速公路路段安全评估的研究

为了评价高速公路路段的安全性,提高高速公路的安全运营水平,以交通工程学、计算机科学等理论为指导,在大量实地调查的基础上,应用层次分析法进行高速公路路段安全性影响因素分析,结果表明,驾驶员疲劳驾驶、车辆运行速度、道路纵坡度和车辆间干扰是引起道路交通事故的最主要因素。采用元胞自动机理论方法,构建了高速公路路段安全评估模型,确定了高速公路的安全等级,为高速公路的安全评估提供了一种新的思路。     

干线公路穿越城镇段交通特性的研究

为了提高干线公路穿越城镇路段的行车安全性,探究车辆在干线公路穿越城镇路段上的行驶特性,通过实地调研车辆的速度、加速度及驾驶员操作次数的变化的相关数据,以交通工程学和人因工程学为基础,对干线公路穿越城镇路段上的交通特性进行了研究。根据干线公路穿越城镇路段的道路环境特点,界定了公路段与城镇段之间的适应段;分析车辆实际运行速度与设计速度之间的一致性和相邻路段的速度协调性,确定在交叉口、中央分隔带开口、曲线路段的安全隐患较大并且从公路至城镇方向运行速度呈递减状态;分析公路段、适应段和城镇段相同长度路段上车辆的变速次数和加速度标准,为交通控制措施的制定和道路线形设计的优化提供参考。     

基于人车环境协同的车辆弯道行驶安全预警系统

为了解决车辆弯道行驶安全问题,在虚拟仪器LabVIEW开发环境下设计了一套基于人车环境协同的车辆弯道行驶安全预警系统. 通过分析影响车辆行驶安全性的人、车、路、环境等因素,运用层次分析法和权的最小平方法建立基于人-车-路-环境的车辆行驶安全度静态综合评价体系;引入安全系数k,结合车辆行驶安全临界车速和车辆行驶安全度评价模型,构建基于人车环境协同的车辆弯道行驶安全预警模型,运用TruckSim仿真验证了模型的有效性. 在虚拟仪器LabVIEW开发环境下,设计了一套车辆弯道行驶安全预警系统,并进行了仿真验证. 结果表明:该预警系统可对驶入弯道且有危险的车辆进行预警,能有效提高车辆行驶安全性.     

汽车高速紧急避障路径跟踪与主动防侧翻控制

为提高匹配机械弹性车轮汽车在高速紧急避障时的效率与安全性,在Simulink中建立了整车非线性八自由度模型,并基于车轮样机台架试验数据,利用Matlab遗传算法工具箱对机械弹性车轮模型参数进行分级辨识.综合考虑行驶车速、轨迹跟踪误差、方向盘转角以及侧翻评价指标,建立了八自由度驾驶员—汽车预瞄跟随闭环系统模型.分析了汽车在不同行驶车速时所需的方向盘角输入信息与侧翻状态响应,总结出汽车高速转向时的侧翻动态特性.为高速安全通过规划的避障路径,在转向控制驾驶员模型基础上建立了速度控制驾驶员模型,当侧翻评价指标超过安全阈值时利用制动踏板降低车速,当纵向车速小于期望安全车速时利用加速踏板提高车速.仿真分析表明建立的高速避障路径跟踪与控制策略能高效完成避障路径跟踪,同时能有效降低紧急避障时的侧翻风险.     

广义出行费用下的冰雪条件路网容量可靠性

为体现冰雪条件下出行者路径选择行为,准确评价路网容量可靠性,采用行程时间、行程时间可靠性及安全性的加权和定义广义出行费用,引入坡道行驶安全系数量化安全性出行费用,建立基于广义出行费用的随机用户平衡分配模型.从路段角度定义容量可靠性的概念,建立基于广义出行费用的路网容量可靠性模型,给出Monte Carlo仿真和交通规划...     

山区高速公路平纵组合路段设计安全评估

为定量评估山区高速公路平纵组合路段的设计安全水平,建立了基于驾驶模拟技术的安全评价方法.基于湖南省永吉高速公路的道路设计参数,在驾驶模拟器中搭建高速公路驾驶场景,以平曲线上坡段、平曲线下坡段、平曲线凸曲线段和平曲线凹曲线段4类平纵组合路段为研究对象,选取评价指标,运用多元线性回归建立以驾驶模拟数据为基础的道路安全评价模型.模型结果表明:4类平纵组合路段上,平曲线曲率均与横向加速度呈正相关;平曲线上坡段,最大纵坡坡度与横向加速度呈负相关,而圆曲线长度与横向加速度呈正相关;平曲线下坡段,最大纵坡坡度与横向加速度呈负相关.此外,根据横向加速度分布特征,将平纵组合路段安全性划分为"GOOD"、"FAIR"和"POOR"三个等级.     

基于决策树的驾驶差错恢复行为的建模

驾驶行为模型化是道路交通系统分析中一个十分重要的研究领域.通过定量分析驾驶差错状态恢复行为的特性,依据对驾驶差错状态的识别和改正行为的测度,建立了驾驶恢复度模型;结合对驾驶行为的测试数据与主观判断,运用改进的决策树求得了驾驶差错状态的恢复概率.该研究结果有利于对道路交通系统中驾驶行为特征的进一步认识.     

驾驶行为形成模型及其在道路交通系统中的应用

为了给驾驶行为模型化和道路交通事故原因辨识提供新的途径 ,以便从实践上达到解决诸如驾驶失误预防和驾驶行为分析等道路交通安全问题 ,提出了适于定量评价驾驶失误对道路交通安全影响程度的驾驶行为形成模型 .该模型能用于辩识道路交通事故原因 ,为驾驶员训练提供数据 ,评价驾驶步骤和道路交通系统中人的因素设计     

车辆对行人速度障碍自主避碰的驾驶方法

针对过街行人与智能车辆之间运动协调中的安全避碰问题,设计一种CVIS环境下的基于行人避碰的车辆驾驶控制器.结合速度障碍法的基本原理提出车辆对过街行人的避碰规则,在此基础上搭建模型预测控制框架,提出车辆对行人的自主避碰算法.综合考虑车辆驾驶的操作约束,以最小化车速变化及满足驾驶员操作舒服性要求为控制目标,在车辆对行人避碰的前提下优化车辆的驾驶策略.分别设置车辆直行避碰与允许换道避碰两种控制场景,在MATLAB环境下对车辆驾驶控制效果进行仿真实验.结果表明:车辆对不同情况的过街行人,能够通过加速或减速进行避碰;通过与七次多项式换道轨迹进行对比,自主避碰驾驶的安全性更高.     

An efficient design tool based on FEM for evaluating effects of components properties and operating conditions on interaction of tire with rigid road

It is noted that any variation in operating conditions has a considerable effect on the tire/road interaction. Furthermore,choosing a range of proper values for carcass stiffness is very essential for both tire safety and effective driving action. In this work,an elaborated 3D model fully compliant with the geometrical size of radial tire 185/60 R15 is worked up, for evaluating the effects of components properties and working conditions on deformation and stress/strain fields created inside the tire. For the simulation, the tire structure is assumed to be composed of tread, carcass ply, and bead. The mechanical behavior of rubber as main component of tire is described by Mooney-Rivlin material model. The comparison of the obtained results and laboratory tests demonstrates the validity and high accuracy of analysis.     

汽车转向时驾驶员驾驶意图辨识与行为预测

提出了一种基于隐马尔可夫模型(HMM)和人工神经网络(ANN)相结合的模型,用于实现驾驶意图辨识和驾驶行为预测,从而达到辅助驾驶和提高主动安全性的目的。通过驾驶模拟器获得双移线和直线行驶的数据,通过结合HMM和ANN建立了驾驶员意图辨识和行为预测模型,对驾驶员意图和行为在紧急转向、正常转向和直线行驶三种工况下的操作分别进行了辨识和预测。实验结果表明,该模型在给定车速下能够准确辨识当前的驾驶意图和较为精确预测驾驶员的驾驶行为。     

基于小世界网络模型的公众食品安全行为仿真研究

针对食品安全行为中公众群体具有的小世界网络特性，构建了小世界网络模型进行行为仿真。结果表明：在随机、集聚优先和距离优先三种模式下，生产环节风险感知对公众食品安全行为选择影响显著。在"低集聚度"网络中，不考虑风险感知时，距离优先和集聚优先模式下对公众食品安全行为的影响高于随机模式。在"高集聚度"网络中，考虑风险感知时，距离优先模式对公众食品安全行为的影响则高于集聚优先模式。