基于多点线圈联合数据的高速公路匝道影响范围识别

为准确识别高速公路匝道对主线车流的影响等级和范围，本文提出基于速度波动特性的高速公路匝道影响量化方法。通过建立改进加权速度排列熵指标以量化各服务水平下匝道对高速公路主线车流的影响，对建立的指标进行谱聚类分析来确定匝道的影响阈值。应用京昆高速及二广高速的99个平行式合流匝道和直接式分流匝道多点主线线圈检测器数据的分析结果表 明，所提出方法可识别高速公路主线车流受匝道的影响程度。合流匝道对主线最外侧车道的影响比次外侧车道高4%~69%；A~C级服务水平下，分流匝道对上游主线最外侧车道影响程度比次 外侧车道高6%~29%，D~F级服务水平下，最外侧车道受影响程度比次外侧车道低10%~13%。合流匝道的影响范围是合流点上游350m至下游550m；其中上游160m至下游100m和下游180~ 270m为核心影响范围。分流匝道影响范围为分流点至主线上游850m，其中750~850m、450~ 600m、100~300m为核心影响范围。研究成果可为高速公路匝道交通设计、管控策略和提升仿真可靠性提供依据，可有效降低设置匝道带来的影响。     

干式双离合器膜片弹簧的有限元分析

离合器是汽车结构中重要的零部件之一,它主要用来传递和切断动力。离合器有很多种,其中膜片弹簧离合器应用最为广泛。文章利用软件UG建立了膜片弹簧三维实体模型,将三维实体模型以STP格式导入到Hypermesh软件中进行网格划分。针对某一工况下的受力,利用ABAQUS对膜片弹簧进行有限元计算,最后得到了膜片弹簧Mises应力云图。     

基于VOF界面追踪的气缸流场分析

发动机作为汽车的动力来源,研究发动机的混合气混合特性对于提高汽车的使用性能具有至关重要的作用。文章通过基于VOF界面追踪的算法,得到了进气过程中可燃混合气流动过程的流体相图、缸内压力和速度云图,帮助理解了气缸内流动、涡旋、喷雾过程以及混合气形成过程。     

考虑应激避让行为的自行车轨迹预测

非机动车道空间受限时,常规自行车被超车场景下骑行者为确保自身安全会产生应激避让行为。为明确其在被超车时的应激反应,并根据行为特性设计非机动车道,构建一种面向应激行为分类的自行车轨迹预测模型。该模型从频域角度分解自行车被超车时的动力学特性,依据踏频值范围将避让行为分为匀速、加速和减速行为,利用鲸鱼算法改进长短期记忆神经网络模型,分别对分类后的骑行轨迹进行预测。应用所构建预测模型对西安市2415次超车事件的分析结果显示,发生冲突时选择上述3种避让行为的骑行者占比分别为11.3%、38.3%和50.4%。匀速避让的预测轨迹全程波动较小,平均横向位移为0.15 m;加速避让轨迹表现为横向位移较大,平均达0.83 m;减速行为预测轨迹平缓度介于两者之间,横向位移为0.47 m。3种预测情况下的均方根误差分别为0.0619、0.0513和0.0587,拟合优度值分别为0.9589、0.9774和0.9687。与未考虑应激行为分类的结果相比,所构建模型的预测精度分别提升了11.07%、13.22%和12.21%。     

机非标线分隔道路电动自行车越线风险模型

为分析电动自行车越线行为产生的机理,建立了基于生存分析的越线风险模型,以评估各影响因素下电动自行车的越线风险.通过应用越线车速作为自变量,建立生存函数明确越线车速与累积越线比例的关系;应用Kaplan-Meier非参数回归分别分析非机动车道宽度、相邻机动车道交通流状况对越线速度的影响,建立COX比例风险模型获取上述影响因素下电动自行车越线的相对越线风险值.通过对西安市不同宽度和交通流状况的道路实测数据的分析,得出结论.研究结果表明:越线风险可通过电动自行车的车速体现,当车速从20增长到35 km/h时,累积生存比例从71.2％快速下降至16.4％;非机动车道宽度及相邻机动车道交通流状态对越线速度影响显著,非机动车道宽度为260和220cm道路的车辆越线风险分别为180cm道路的0.688倍和0.859倍,自由状态车辆越线的风险为非自由状态的2.445倍,高密度非机动车道的越线风险是低密度状态的2.590倍.研究结果可为含电动自行车的混合交通流环境下的交通设计及交通管理提供理论依据.     

考虑天气影响的高速公路交织区交通运行状态识别

为精准识别不利天气下高速公路交织区的交通运行状态，在传统交通流指标上引入天气因素，建立改进的k-prototypes交通运行状态划分方法。本方法通过分析在不同等级的降雨、能见度、风速下交通流特性的变化特征，确定天气对交通流状态的影响；利用随机森林模型选择交织区各车道交通流运行状态的影响变量；为提高模型精度，引入信息熵衡量k-prototype算法的相异性，并提出聚类效果评价指标衡量状态的有效性。结果表明：考虑天气及交通流特征的高速公路交织区各车道运行状态划分为7类最佳，分别对应《道路通行能力手册》中的各级服务水平。在恶劣天气影响下，交织区各车道服务水平均下降明显，车道1、3平均下降4个等级，车道2、4平均下降3个等级；在中度天气影响下，各车道下降2～3个服务水平。在同一服务等级下车道1、3车流运行最小速度下降范围在11.2～17.4 km·h^-1，而车道2、4在21.2～27.4 km·h^-1。研究成果可为恶劣天气影响下更精细化的交通管理以及提高高速公路交织区服务水平提供理论基础。     

某磁流变减振器活塞杆静力学分析

磁流变阻尼器具有简单的结构,消耗能量低,可控可逆等优点,可以应用到汽车的悬架系统中,使得汽车行驶的安全性和舒适性得到很大的提高。文章在CATIA中绘制模型,然后将其导入到ANSYS workbench工作台中,然后设置材料、网格,选择接触点,施加载荷,最后对模型进行有限元仿真分析。经过分析可得磁流变减振器活塞杆因外力产生的应力均在材料的屈服极限之内,满足强度设计要求。     

超高海拔区域驾驶人超车注视特性

为获取驾驶人在海拔超过3 500 m的超高海拔区域超车过程中的注视特性,应用头戴式眼动仪在青藏公路展开了实车测试,监控并记录了驾驶人眼动行为数据。通过统计驾驶人在超车各阶段对各注视区域注视及视线转移时长,应用马尔可夫理论计算4个海拔范围内超车4个阶段在7个区域上的注视平稳分布向量,应用超车各阶段注视平稳分布向量间的相关系数评价超车模式的相似性,基于相关系数矩阵的最大特征值建立注视特性的关联指数,并用其分析超车各阶段及不同海拔下驾驶人注视特性的差异。研究结果表明：驾驶人在超高海拔区域超车时,主要关注当前车道和目标车道,关注比例分别为61.8%和26.4%;超车4个阶段的关联指数分别为3.315,2.934,3.102和3.794,表明意图阶段的注视分布差异性最大,跟驰和返回阶段的差异性较小;初上高原驾驶人的平均关联指数是本地驾驶人的1.89倍,显示其更为谨慎,注视离散性更强;海拔超过4 400 m后,驾驶人注视特性的相关系数要比其他海拔段低39%,呈现出不同的特性;超高海拔区域驾驶人主要注视当前车道,注视目标车道的比例小于平原微丘区驾驶人,体现出驾驶人未能全面关注驾驶环境信息。研究结果可作为交通设施设计优化、道路主动安全预防等研究的基础。     

面向动态交通分配的交通需求深度学习预测方法

为满足动态交通分配对高精度、高时效性交通需求的要求,本文建立了一种交通需求深度学习预测方法。根据动态交通分配要求确定交通需求数据的时间间隔,构建对复杂交通需求预测性能较优的长短期记忆神经网络预测方法;针对动态交通分配中交通需求的周期性、随机性和非线性等特征,为减少数据噪声的干扰,引入局部加权回归周期趋势分解方法将交通需求数据分解,将其中的趋势分量和余项分量作为深度学习预测方法的输入量,周期分量采用周期估计进行预测;选用具有随机寻优能力强、寻优效率高等特点的布谷鸟寻优算法优化预测方法的隐藏层单元数量、学习速率和训练迭代次数等核心参数。应用西安市长安区的卡口车牌数据验证该方法。结果表明：本文模型的预测结果在高峰及平峰各连续4个时段内相比于自回归滑动平均模型、长短期记忆神经网络模型、支持向量回归模型,平均绝对误差降低了10.55%～19.80%,均方根误差降低了11.20%～17.99%,决定系数提升了8.62%～12.48%;相比遗传算法、粒子群算法优化的模型,平均绝对误差降低了7.36%～13.81%,均方根误差降低了4.23%～10.67%,决定系数提升了3.50%～7.01%,且本文...