自动车轨迹优化以实现分转向车流串联交叉口控制

在全自动驾驶环境中,采用控制网联自动车（CAVs）行驶轨迹的方法来完成分转向车流的串联排列,从而实现信号交叉口处车流的串联控制以提高通行效率. 自动车行驶轨迹控制过程主要包括：不同转向车流在纵向行驶方向上实现前后分离、同一转向车辆在所有车道上实现横向均匀分布. 给定上游来车分布及转向信息,自动车轨迹精确计算过程如下：通过一系列规则确定各自动车在交通流中的相对位置演变过程,直到分转向车流串联排列成型;基于车辆纵横向动力学模型,计算车辆相对位置演变过程中每一步所需时间;从初始状态开始整合形成每辆自动车的行驶轨迹. 算例表明,通过自动车的轨迹控制可以实现分转向车流的串联排列,且轨迹计算速度较快,可以用于车流实时控制.     

信号交叉口车辆累积能耗估计研究

车辆通过信号交叉口时需要加减速改变行驶速度,致使交叉口成为了城市道路交通网络中的高能耗区域。因此需要对通过信号交叉口车辆产生的累积能耗进行研究。为了对信号周期内通过交叉口的车辆进行累积能耗分析,在界定交叉口范围的基础上,分析信号周期内车辆的速度轨迹,主要考虑了周期内不同阶段(红灯阻滞阶段、绿灯阻滞阶段、绿灯延误阶段、绿灯通行阶段)的车辆减速、怠速、加速和匀速轨迹,依据不同速度状态的油耗表现,确立了车辆累积能耗估计模型。为了验证模型的准确性,与AFCM模型对比分析,结果表明此模型具有一定的合理性。进一步依据此模型分析了信号配时参数对于车辆累积能耗的影响,说明了优化配时参数对于信号交叉口车辆节能具有重要意义。     

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。     

基于广义线性模型交通事故损失影响因素研究

综合考虑车龄、驾龄、车辆座位数等特征参数,利用广义线性模型分析技术,建立多元广义线性模型对以上影响因素与交通事故二者之间的内在关联性进行研究。结果表明:广义线性模型能对交通事故的风险因素进行风险分组,并明确易发生交通事故的群体。因此,可以把该系统应用于交通事故管理,确保驾驶的安全性和行驶的有效性。     

多轴转向车辆的转向性能

建立了多轴转向车辆的三自由度动力学普适方程,对多轴转向车辆的不同转向方式进行对比分析。分析了多轴转向性能评价参数与车速的关系以及车辆在时域和频域的响应。分析结果表明:多轴转向车辆的转向特性取决于车身质心的位置、轮胎的侧偏刚度、各轴的分布、各轴的质量及控制算法。对于同一多轴转向车辆,前轮转向和全轮机械转向的转向性能较为接近,采用零侧偏角控制策略的多轴转向车辆在高速运行时,车辆的横摆角速度、侧偏角和车身的侧倾角都比前轮转向和全轮机械转向要小,系统反应也更快捷,显著提高了车辆的稳定性、行驶安全性和乘坐舒适性。     

CA6440轻型客车可调阻尼悬架控制与试验

阻尼可调的半主动悬架使汽车在直线行驶、加速、制动、转向时具有良好的稳定性和乘坐舒适性。本文建立了CA6 4 40轻型客车七自由度模型 ,采用仿真方法分析了直线行驶、加速 制动及转向工况下悬架阻尼变化对车辆稳定性和乘坐舒适性的影响 ,研制了两级阻尼可调减振器 ,并进行了台架试验     

非严格优先权下无左转专用相位直行车辆轨迹模型建立

首先,通过大量实测数据对非严格优先权下有、无左转专用相位直行车辆轨迹在交叉口内3个断面的分布特性进行分析。然后,根据实际交通运行状况提出驾驶员避让对向左转车流的决策过程,并考虑交叉口几何尺寸、直行车辆进入交叉口时的初始速度、直行车辆与对向左转车辆横向安全距离等因素对轨迹的约束作用,建立了无左转专用相位下直行车辆的轨迹偏移模型。最后,通过实际数据验证了模型的有效性。研究成果有助于深入理解非严格优先权下无左转专用相位的直行车流运行机理,为交通流微观仿真提供理论基础。     

CA6640轻型客车可调阻尼悬架控制与试验

阻尼可调的半主动悬架使汽车在直线行驶,加速、制动、转向时具有良好的稳定性和乘坐舒适性。本文建立了CA6440轻型客车七自由度模型,采用仿真方法分析了直线行驶、加速制动及转向工况下悬架阻尼变化对车辆稳定性和乘坐舒适性的影响,研制了两级阻尼可调减振器,并进行了台架试验。     

基于风险评估的自主车辆主动避障预测控制

针对自主车辆的主动避障问题,提出一种基于模型预测控制的车辆轨迹规划与跟踪控制方法.为了评估道路结构及不同障碍物对自主车辆的影响,分析不同障碍物的特性并引入风险评估函数.首先,将风险评估函数加入模型预测控制的优化目标函数中,同时考虑车辆动力学特性、车辆物理约束、燃油经济性及舒适性要求;其次,定义自主车辆紧急避障最小转向点...     

车辆转向轮摆振原因及控制

车辆行驶时转向轮经常会发生绕前轮定位主销以一定频率和振幅左右摆振的现象，前轮摆振有诸多危害，如影响车辆行驶安全性，使前轮定位轴套及轮胎异常磨损等，因此，分析研究发生摆振的原因及防止摆振的方法是很有必要的。     

自主网联车辆时滞反馈预测巡航控制

考虑车联网环境下的车辆自适应巡航控制问题,提出一种针对前车信息传输存在有界长时延的自主车辆时滞反馈预测巡航控制策略.首先建立自主网联车辆自适应巡航系统的增量控制时滞模型,再考虑车辆行驶安全性、舒适性和燃油经济性等指标,结合滚动优化原理定义时滞反馈预测巡航控制器.进一步,利用Lyapunov稳定性定理和线性矩阵不等式技术...     

半挂汽车列车弯路行驶轨迹分析

提高半挂汽车列车的轨迹跟踪性,是减小其行驶通道圆,提高转向机动性和主动安全性的有效途径;本文基于半挂汽车列车弯路转向理论,提出了半挂汽车列车后轮弯路行驶轨迹跟踪数学模型,并通过simulink仿真验证了数学模型的正确性.     

城市信号控制交叉口交通微观仿真研究

为通过计算机模拟再现车辆在交叉口的行驶过程,研究道路系统交通流的宏观或微观特征,进而实现交通管理与控制的辅助决策,根据城市道路系统中车辆行驶过程中的不同特征,将车辆的行驶过程分为道路路段运行、交叉口进口道运行和交叉口内运行等3个过程,建立对应城市交通微观仿真模块,分别描述有关微观仿真模型,更真实地从微观角度体现交通特征,并给出交通微观仿真程序流程图.     

基于密度峰值聚类的交通控制子区划分方法

为提升区域交通信号系统的控制效率,提出了一种基于车辆轨迹数据和密度峰值聚类的城市路网交通控制子区划分方法。首先,结合轨迹数据特性并综合考虑交叉口间距、车辆延误、车队离散度等因素的影响,定义并计算了交叉口的关联度指标。其次,根据关联度指标得到交叉口的距离矩阵,作为密度峰值聚类算法的输入;针对密度峰值聚类的超参数设置问题,引入数据场理论中势能熵的概念确定最优值;同时,借鉴肘部法则的思想确定聚类中心数量。最后,将改进的密度峰值聚类算法应用于交叉口子区划分中。以北京市中关村西区真实车辆轨迹数据的实验分析表明：本文方法可以仅基于车辆轨迹数据实现城市路网交通控制子区的高效、合理划分。     

二相位灯控展宽渠化路口实用性研究

以海口市滨海大道-龙昆北路交叉口为例对交叉口的设计进行探索,提出二相位灯控展宽渠化交叉口方案.研究表明科学的平面设计和交通组织、合理的信号配时能大幅度地提高交叉口的通行能力,有效地减小交叉口延误,提高交叉口的服务水平,规范车辆行驶轨迹,同时在道路景观艺术方面取得良好的效果.     

二相位灯控展宽渠化路口实用性研究

以海口市滨海大道-龙昆北路交叉口为例对交叉口的设计进行探索,提出二相位灯控展宽渠化交叉口方案.研究表明:科学的平面设计和交通组织、合理的信号配时能大幅度地提高交叉口的通行能力,有效地减小交叉口延误,提高交叉口的服务水平,规范车辆行驶轨迹,同时在道路景观艺术方面取得良好的效果.     

基于神经网络的四轮转向车辆控制研究

车辆操纵稳定性是影响车辆主动安全性的重要因素，四轮转向控制可以提高车辆低速行驶时的灵活性，高速行驶时的稳定性，但是传统的四轮转向控制系统大多建立在经典控制理论的基础上，对实际车辆很难得到满意的控制效果，在考虑了轮胎非线性的双自由度车模型的基础上，建立了四轮转向车辆的神经网络正模型，并对其逆模型进行了辩识，用逆模型作控制器，使四轮转向车辆的质心侧偏角在高速行驶时基本保持为零，研究结果表明，该方法比定前后轮转向比控制法效果更好。     

二相位灯控展宽渠化路口实用性研究

以海口市滨海大道－龙昆北路交叉口为例对交叉口的设计进行探索,提出二相位灯控展宽渠化交叉口方案,研究表明,科学的平面设计和交通组织、合理的信号配时能大幅度的提高交叉口的通行能力,有效地减小交叉口延误,提高交叉口的服务水平,规范车辆行驶轨迹,同时在道路艺术方面取得良好的效果。     

桥面局部凹陷时的连续梁车桥耦合振动分析

为研究连续梁桥桥面局部出现凹陷时,车辆与桥梁相互作用对桥梁安全性和车辆舒适性带来的影响,利用ANSYS软件及其APDL语言,编制出基于ANSYS单一环境下的车桥耦合振动分析模块,通过与车辆匀速行驶、考虑路面不平整等工况的车桥耦合振动参考文献对比验证该模块的正确性,并利用该模块的批处理功能,研究当凹陷位置、车辆行驶速度同时变化时,车辆通过3跨连续梁桥时的车桥耦合振动特性,给出桥梁控制截面的挠度冲击系数、弯矩冲击系数等参数的3维变化曲面图,分析了桥面局部凹陷对车辆过桥时的耦合振动影响。研究表明,凹陷的存在特别是存在于跨中时,会明显加剧车桥耦合振动,尤其加剧车辆在低速行驶时的冲击系数,应当引起有关部门注意。     

车体侧倾的主动控制研究

研究车体侧倾的主动控制技术 .基于为后轴分配较大的侧倾刚度可以改善轨迹跟踪能力和提高操纵稳定性的理论 ,通过建立 8自由度汽车模型 ,应用前馈反馈控制策略 ,控制横向载荷转移在前后轴上的分配 .恒定转向角工况和紧急制动 转向联合工况的仿真计算结果表明 ,该控制策略能有效地减小侧倾角 ,提高车辆的舒适性、操纵稳定性和安全性 .