基于安全度的高速公路车辆行驶速度评价研究

针对我国限速不合理的现象,提出了基于安全度对车辆行驶速度的评价方法.首先介绍了评价步骤及其理论,然后将测度理论与事故"U"型曲线模型相结合得出了车速与安全度曲线模型,通过对人、车、路与环境的详细分析,建立了较为全面的评价指标体系,最后应用综合评价算法对目标车辆当前运行速度的安全度进行评价求解,并得出了一个基于路段划分的安全行驶车速范围.     

车辆弯道行驶侧倾稳定性分析与侧翻预警研究

车辆在弯道上高速行驶易发生侧翻事故,为此研究了车辆弯道防侧翻预警算法.首先分析车辆弯道行驶的侧倾稳定性,进而导出车辆弯道行驶侧向加速度极限方程,结合弯道半径等道路信息计算车辆进入弯道的安全车速.通过硬件在环驾驶模拟试验台对该预警算法进行验证,结果表明:该算法能对驶入弯道且具有侧翻风险的车辆进行预警,以有效避免侧翻,同时提高弯道车辆通行效率.     

基于交叉路口道路时空网格的车辆碰撞预警方法研究

通过车-路通信构建协作型交叉路口防碰撞安全预警系统,能保证车辆在交叉路口行驶过程安全的同时,提高交叉路口的通行率,然而车辆防碰撞安全预警需要对车辆行驶路线进行准确地估计,当车辆有碰撞危险时,需要给出安全速度区间,通知车辆减速或制动. 为解决这一问题,提出了交叉路口道路时空网格车辆避碰算法,其基本思想是将交叉路口划分为多个网格,利用路侧单元根据车辆当前车速、方向预测车辆行驶轨迹即车辆所占的网格数,若在某一时刻两车占用相同的网格则会发生碰撞,此时根据车辆当前的运动状态给出车辆能避开冲突的安全速度建议. 为了对算法进行验证,在无信号灯交叉路口和有信号灯交叉路口环境中对所提出的算法进行了仿真实验和真实测试,实验结果表明,所提出的算法能准确预判出在交叉路口处于潜在碰撞危险中的车辆,并给予车速建议,证明了该系统的有效性和准确性.     

弯坡组合路段安全认知推理模型

基于人-车-路(环境)系统的观点,论述了驾驶员安全认知推理与弯坡组合路段特征因素间的非线性作用规律.分析了平曲半径、纵坡度和车辆行驶速度对驾驶员安全认知的影响作用,并将其作为输入参数集,利用模糊神经网络理论,构建了5层驾驶员安全认知推理模型,并结合路试数据进行了对比分析验证.结果表明,5层结构模型能较好满足特定弯坡组合路段条件下主观安全认知的推理预测要求,能准确再现出主观安全感觉同平曲半径、纵坡度、车辆行驶速度间的相互作用.     

基于智能空间-车框架理论的车辆行驶运动学状态的预测

提出了高速公路智能空间(HIS)-车框架理论,研究了车辆经过高速公路隧道时的行驶状态。首先建立车辆纵向、横向动力学模型,并基于车辆道路行驶的特点,分别研究车辆纵向、横向的行驶状态,并运用模型预测控制方法对车间距、横向偏移等状态预测,结合预测控制算法的特点设置变量条件,最后采用MATLAB/CarSim进行联合仿真。仿真结果表明:采用高速公路智能空间(HIS)-车框架理论可以完成当某车前方道路发生交通事故时预测出车辆距离以及该车的侧向偏移等数据,以保证车辆安全行驶。     

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.     

基于车-车通讯技术的无线定位系统设计

针对车辆的主动安全性需求,应用车-车通讯技术设计了一种无线定位系统.首先,根据车-车通讯的技术要求,确定采用ZigBee技术作为无线通信方式;其次,对无线定位系统的构成进行了设计,利用基于测距技术的定位算法和"距离-损耗"模型对网络的移动节点进行了定位;最后,利用标定的定位模型对该无线定位系统进行了实验验证.结果表明:该无线定位系统性能良好,能够满足车辆行驶条件下的定位要求,提高了车辆的主动安全性.     

基于鱼群效应的多车协同行驶控制方法

针对提高道路中多车行驶协同性问题,将鱼群群体行为效应引入到车辆的行驶控制中。通过对鱼群群体集群、游动行为一致性的研究,采用邻域平均法和改进的人工势场函数构造鱼群群体移动数学模型,将该移动数学模型应用到多车协同控制中,根据车辆行驶的常见运动行为,建立基于群体行为的车辆群体行驶、避障、队形变换控制方法,使行驶车辆间具有群体协同性、一致性,以提高车辆对环境的感知适应力。通过仿真实验得到的车辆行驶路径轨迹验证了该协同控制方法的有效性。     

基于道路安全评价的协同震荡模型研究

为了评价道路的安全性,运用高等协同学、种群动力学、系统工程学等理论,从汽车在不同的道路环境中行车时驾驶员心理-生理感受出发,借助动态的心理-生理检测设备,在大量的行车实验数据基础上,结合驾驶员的舒适性阈值,根据人、车、路、环境等交通因子对驾驶员心理反应程度影响,构建评价道路安全的协同振荡模型,并结合实际事例对模型进行了验证,运用协同振荡模型从驾驶员舒适性角度对我国山区双车道公路的安全性进行评价,同时提出了道路的改建措施．     

模糊控制在车辆弯道防碰撞中的应用

针对弯道情况下很难建立准确的数学模型,将自适应模糊推理系统(ANFIS)用于弯道防碰撞预警模型中,以解决车辆弯道安全问题.通过对仿真结果的分析与讨论,证明这是一种可以解决车辆弯道防碰撞问题的途径.     

基于毫米波雷达的高速弯道扇形预警模型

针对现有高速公路预警方法中虚警、漏警频发的现象,提出了基于毫米波雷达的弯道扇形预警模型,介绍了建立模型的道路虚拟简化方法,确定了模型中与行车有关的实时距离、临界跟车距离、速度、加速度等参数,提出了行车安全裕度为实时跟车距离与临界跟车距离的比值这一概念,建立了基于行车安全裕度的分级预警机制,并设置了灯光预警、声音预警和辅助制动3种预警方式及不同方式启用的临界点.仿真结果显示:扇形分级预警模型能够有效地减少虚警和漏警,扇形分级预警模型是有效的.     

基于LabVIEW的水轮机同步顶升系统的模糊PID控制

根据轴流式水轮机转子静平衡需要,用电液比例技术设计出承载200 t的同步顶升系统,并建立系统的数学模型.以LabVIEW为控制平台,使用LabVIEW提供的模糊逻辑工具箱,构建顶升系统的自适应模糊PID控制器.在LabVIEW仿真环境中,对系统分别进行无控制器、PID控制器、模糊PID控制器的仿真.仿真结果表明,基于LabVIEW的控制系统具有良好的动态与静态控制精度.     

高速公路汽车辅助驾驶安全换道模型

为解决高速公路行车危险状态下驾驶员有意识换道过程中发生的车辆碰撞等交通事故问题,在前期研究车道偏离预警的基础上.针对确立的典型换道场景,建立了更加符合实际的基于换道过程中车辆加速行为的安全换道模型,并借助Matlab软件开发的仿真程序对建立的模型进行了仿真分析。结果表明,本文建立的模型具有较好的实用性,可为进一步建立车辆安全换道辅助系统奠定基础。     

Application of Machine Vision to Vehicle Automatic Collision Warning Algorithm

Using the new technologies such as information technology,communication technology and electronic control technology,vehicle collision warning system(CWS) can acquire road condition,adjacent vehicle march condition as well as its dynamics performance continuously,then it can forecast the oncoming potential collision and give a warning.Based on the analysis of driver's driving behavior,algorithm's warning norms are determined.Based on warning norms adopting machine vision method,the cooperation collision warning algorithm(CWA) model with multi-input and multi-output is established which is used in supporting vehicle CWS.The CWA is tested using the actual data and the result shows that this algorithm can identify and carry out warning for vehicle collision efficiently,which has important meaning for improving the vehicle travel safety.     

Application of Machine Vision to Vehicle Automatic Collision Warning Algorithm

Using the new technologies such as information technology, communication technology and electronic control technology, vehicle collision warning system(CWS) can acquire road condition, adjacent vehicle march condition as well as its dynamics performance continuously, then it can forecast the oncoming potential collision and give a warning. Based on the analysis of driver's driving behavior, algorithm's warning norms are determined. Based on warning norms adopting machine vision method, the cooperation collision warning algorithm(CWA) model with multi-input and multi-output is established which is used in supporting vehicle CWS. The CWA is tested using the actual data and the result shows that this algorithm can identify and carry out warning for vehicle collision efficiently, which has important meaning for improving the vehicle travel safety.     

基于车路协同的动态车辆安全状态评价模型

针对动态车辆安全状态评价指标参数多源、异构、动态的特点,系统地分析了影响车辆安全状态的驾驶员、车辆和环境因素并进行了信息分类,构建了车辆安全状态评价体系．基于模糊综合评判原理建立了车辆安全状态模糊综合评价模型,车辆行驶过程中通过车载终端提取评价指标的动态参数,得出车辆安全状态模糊评价集并基于加权平均原则计算其最大隶属度,根据最大“贴近度”原则对车辆直线跟车行驶和转弯行驶的安全状态进行评判,为动态车辆安全状态评价提供了一种新方法．     

基于底盘测功机的乘用车制动器温度场性能测试与评价

为有效评估制动器在连续下长坡后的温度场性能,设计基于底盘测功机的乘用车制动器温度场性能测试系统。首先,分析制动器的升温机理,构建基于美国NI CompactRIO平台的测试系统,并对制动液压力传感器、制动器和制动液温度传感器、制动踏板角位移和踏板力传感器进行选型,基于LabVIEW实现对测试系统采集与分析软件的快速编程;其次,考虑底盘测功机驱动模式的影响,设计升温和降温工况,构建包含整车制动器最高温度、升温速率和降温速率的评价指标对制动器温度场性能进行综合评价,并进行了实车试验。试验结果表明设计的测试系统能够稳定可靠工作,制动器温度场性能测试方法可行的。     

基于电控液压制动装置的车辆主动报警/避撞系统

为预防道路尾随相撞事故,开发了一种基于电控液压制动装置的车辆前向报警/避撞系统。该系统根据前方车辆和自车的运动状态,基于碰撞时间实时判断尾随相撞危险度。在危险情况下,系统通过视听觉报警为驾驶员提供警示,并以电控液压制动的方式实现车辆的主动避撞。利用电控液压制动装置搭建了实验平台,对制动压力控制效果进行了验证。将系统安装于试验样车,实车试验结果表明,该系统能为驾驶员提供分级碰撞报警警示和制动辅助,以提高行车安全性。     

基于层次分析法的车联网多因素信誉评价模型

针对车联网（VANETs）场景下存在的恶意车辆节点和虚假信息的问题,提出基于层次分析法（AHP）的车联网多因素信誉评价模型. 该模型综合考虑车辆行为、消息、环境等因素对车辆节点信誉的影响,建立车辆信誉评价模型;面向多应用场景信息（安全行驶、交通管理、商业娱乐）,使用层次分析法量化各因素及不同类型信息对车辆信誉的影响程度;基于反馈机制根据信息的不同类型进行车辆节点的信誉更新,实现车联网车辆的信誉评估. 实验表明,该模型在恶意车辆节点达到25%的情况下,车辆决策正确率能够达到92%以上. 该方案能够有效防止车辆接收虚假信息,准确检测出网络中的恶意车辆节点,提高车辆接收信息的可信度.