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。     

车辆安全换道的分析

通过分析换道时车辆的运动关系，使用最小安全距离作为安全换道的指标，并将安全车距的计算与车辆的当前速度，到达临界碰撞点的时间，两车的相对速度、加速度关联起来，研究了车辆碰撞的条件，给出了换道最小安全距离的计算方法，并进行了仿真与分析，为下一步的自动换道辅助系统和自动超车辅助系统的研究奠定了理论基础。     

基于反演法的智能车辆弯路换道轨迹跟踪控制

基于车辆的运动学模型,研究了具有非完整约束特性的智能车辆弯路换道的轨迹跟踪控制问题。结合弯曲车道的曲率半径,针对换道过程中车辆横向运动和纵向运动对换道轨迹的耦合作用,提出了一种适用于弯道的换道轨迹规划方法。根据换道轨迹,利用积分反演法,引入中间虚拟控制量,设计了轨迹跟踪控制算法,并用Lyapunov稳定性理论证明了控制系统的稳定性。仿真结果表明:该控制器可以保证车辆在弯路换道的轨迹跟踪误差一致有界收敛,且具有快速、准确跟踪和全局稳定的特性。     

高速公路施工区车辆强制换道耗时生存模型

为研究高速公路施工区车辆强制换道行为及其影响因素,采用生存分析中的半参数分析方法建立强制换道耗时的乘法风险率模型.通过无人机拍摄采集高速公路施工区的车辆换道耗时及其影响因素数据,最终确立换道耗时Cox比例风险模型,对换道耗时数据进行Cox回归建模分析.结果表明:近77%的换道车辆在10 s内完成换道;小型车和中型车经养护施工区的换道耗时未发现显著性差别;对于相同的换道耗时,平峰期的累积生存率明显低于高峰期和过渡时期,而高峰期的累积生存率最高.建立的强制换道耗时生存模型可有效的定量分析车型和交通时段对高速公路施工区车辆换道行为的影响,可为高速公路施工区交通管理控制及车辆换道行为建模及仿真奠定一定的理论基础.     

自动驾驶车辆换道决策行为分析及分子动力学建模

针对自动驾驶车辆的换道决策行为,首先基于分子动力学理论研究了车辆的微观换道行为,在对换道意图进行客观性量化的基础上,进一步引入车辆间的相互作用势建立了换道决策行为的分子动力学模型。然后,系统分析了车辆换道初始时刻与换道完成时刻的关系以及车辆换道的动态影响因素,探究了微观车辆的换道行为对宏观车流的影响。最后,使用SUMO软件将SL2015换道模型与分子动力学换道模型进行仿真对比分析。结果表明,分子动力学换道模型具有较好的安全性、稳定性和实用性;本文自动驾驶车辆换道决策行为的分子动力学建模综合考虑了交通场景中的动态影响因素,能够更客观、合理地展现自动驾驶车辆的换道行为特性。     

微观交通仿真的安全换道模型研究

换道模型对车辆换道过程模拟的精确程度直接影响着微观交通仿真的精度。以往的微观交通仿真系统采用匀加速度的换道模型,无法模拟车辆实施换道动态调整纵向加速度的行为。该文分析了换道过程中车辆间的相互影响,将换道过程分为4个独立的阶段,并允许车辆在不同阶段使用不同的纵向加速度。通过分析由环境参数导致的各阶段时间顺序的变化,提出了通用的安全换道模型,并给出换道自适应加速度的约束表达式。仿真结果显示,该模型能提高微观交通仿真系统的精度,并提供更准确的安全换道距离,换道成功率更高。     

基于混合交通流的车辆换道行为

采用元胞自动机模型研究了城市交通中车辆的换道行为。在模拟非对称换道规则下混合交通流中的车辆换道行为中,通过增加公交车影响因子这一换道动机,分析了公交车对社会车辆换道行为的影响。分析结果表明:公交车的存在增加了车流中车辆的换道概率,且当道路处于中低密度状态时,社会车辆换道概率随公交车比例上升而增加,相应路段平均车速降低。在考虑了公交车影响因子后发现,公交车影响因子的存在会明显降低车辆换道概率。     

车辆换道行为风险评价方法研究进展

驾驶人的换道行为通常会对交通安全产生一定的负面影响,为了保证车辆换道安全,防止交通事故的发生,应该对车辆换道行为风险情况进行识别和评价。通过对国内外相关文献的系统研究,从文献统计分析、关键词可视化及数据集分析3个方面对车辆换道行为进行了综述,总结了车辆换道关键影响因素的研究热点;并通过回顾国内外车辆换道行为风险评价方法,总结分析了当前研究应用较为普遍的基于交通冲突的风险评价方法以及基于驾驶意图的风险评价方法;最后讨论了当前车辆换道行为风险评价研究存在的问题以及未来发展趋势。研究表明：车辆换道行为研究应结合交通环境特性,研究更具有普适性和可移植性的车辆换道模型是未来有待突破的研究方向;此外,在未来车辆换道行为风险评价研究中驾驶人驾驶意图、换道决策调整等变化是一个重要研究方向;基于当前车联网技术的发展,未来研究应考虑更广泛的影响因素,利用更加广泛的交通环境信息,考虑异构交通流环境对车辆换道行为风险的影响,进行更加综合的风险评价方法研究。研究人员有机会通过汽车远程信息,可以更好地理解驾驶行为和交通事故的成因,为车辆换道风险的综合评价方法研究带来了新的机遇和挑战。     

自动化公路系统车队换道变结构控制

基于车辆纵横向动力学耦合模型,研究了自动化公路系统车队换道的纵横向耦合控制.假定车队中每个跟随车辆依靠车间通信接收引导车辆以及该车前面相邻车辆的位移、速度信息,利用车载传感器获得车辆横摆角速度信息.基于满足正反梯形约束条件的侧向加速度,计算车辆换道时的期望横摆角和横摆角速度.采用有限时间滑模趋近律,设计了车队换道纵横向耦合变结构跟踪控制规律,基于李雅普诺夫稳定性理论,对控制系统的稳定性进行分析.仿真结果显示,采用文中设计的控制规律,对于车队中每个跟随车辆,在实现车辆自动换道的同时,纵向上能够保持满意的车间距离.     

基于地磁技术的车辆检测传感器

利用车辆对地磁场的扰动,设计基于地磁技术的车辆检测传感器.该文简单描述了基于地磁技术的车辆检测原理,介绍了传感器的硬件结构,确定了车辆检测的算法,并对实验结果进行了深入分析.道路实验表明:该设计能够判断车辆的存在,车速以及行驶方向,具有一定的准确性和实用性.     

汽车侧面碰撞安全性分析

以一个实车碰撞为例,通过Matlab绘制某一碰撞标志点在碰撞过程中x,y,z3个方向随时间变化的曲线图,即变形程度,结合试验对汽车侧向安全作出评价,并给出了改善汽车耐撞性能的几点技术措施．     

驾驶员车道变换行为视点转移特性研究

针对驾驶员车道变换过程中行为视点转移行为特性较难定量研究的问题,为了揭示驾驶员车道变换行为的视点特性规律,组织了大规模的交通调查,分别以私家车、出租车、市内公交车、市内电车、市内班车、市郊公交车驾驶员为调查对象,采用数码摄像和人工调查相配合的方式,获取驾驶员车道变换行为决策和执行阶段视点的转移数,依据数学统计分析方法,研究了车道变换行程中两注视点的分布规律特征,并分类给出了特性分析结果,揭示了车道变换行为过程中驾驶员视点的变化规律,成果可应用于车道变换辅助驾驶设备的安装和布局.     

动态车辆调配问题中的车辆供给变动分析

动态车辆调配问题中,车辆供给的变化会对车辆调配方案带来影响.本文将车辆的使用情况以网络图的形式表示出来,并利用网络图分析车辆供给变化的五种情况,进而分析不同的车辆供给变化对车辆调配方案所产生的影响.     

基于事故树法的危险货物运输安全监管体系

为改善危险货物运输安全,减少危险货物运输事故,对2008年我国发生的道路危险货物运输事故进行了统计分析。结果表明,管理问题是导致事故发生的根本原因,进而明确加强安全监管体系建设的重要性。进一步从监管体系的结构出发,应用事故树法建立了危险货物运输安全监管体系树。通过对最小割集及结构重要度的计算,得出各监管要素对监管体系建设的影响程度,进而找出主要影响因素,即监控平台的技术应用、法律法规的制定及运输人员的素质。本文为建设以科技为支撑的危险货物运输安全监管体系提供了建议。     

基于模型预测的车辆稳定控制

利用三自由度车辆模型设计了模型预测控制器,发动机力矩PI控制器和制动力矩模糊控制器。并针对制动单移线转向行驶典型工况进行了仿真验证,结果表明,所设计的车辆稳定性控制器具有良好的控制效果,能够明显的改善车辆操纵稳定性;开发的制动力矩算法能够充分利用各个车轮的制动力,使得在发动机力矩改变和主动制动压力等输入都较小的情况下,获得较好车辆操纵稳定性。     

基于随机效用理论的强制性车道变换行为研究

车道变换模型作为微观交通仿真研究的重要组成部分,其复杂性主要体现在判断过程。车道变换是驾驶员在不同车道行驶状态下满意程度的选择结果,其需求产生的过程可以用Logit模型进行描述。通过引入Logit模型,建立基于效用选择的车道变换模型。并以其作为核心子模型之一,编写仿真程序对车道变换模型的有效性进行验证,得到比较满意的结果。     

交通环境对道路安全影响的定量评价

为了定量评价交通环境因素对道路安全带来的影响,提出了模糊一致矩阵法。针对2条高速公路4个相似路段道路安全事故的标准事故值建立了评价矩阵,计算评价了对象的优属度值,对其安全问题进行了评价。结果表明:该方法能够定量直观地表达评价结果,是定量评价交通环境对道路安全影响的有效方法。     

汽车被动安全性研究的三维乘员多体系统模型

采用多刚体系统动力学中的Ｒ－Ｗ方法建立了用于模拟汽车碰撞过程中乘员运动学、动力学响应的三维人体模型，以美国联邦机动车辆安全标准定义的Ｐａｒｔ５７２Ｄ型假人为例，对其前碰中的运动进行了模拟，并通过试验验证了该模型的正确性。