基于元胞自动机的自动驾驶交通流仿真研究

将Arnab Bose自动驾驶模型与经典的NaSch模型相结合，提出一个适用于自动驾驶的单车道元胞自动机交通流模型。利用MATLAB语言对自动驾驶车辆运行情况进行仿真分析，发现模拟结果较好地呈现了自动驾驶环境下的交通流特征。另外，还发现在自动驾驶中设置不同的车头时距对道路通行能力以及拥堵会产生很大的影响，车头时距为0.5 s时的通行能力约是车头时距为3 s的通行能力的4倍，当车头时距从4 s减小为1 s时交通拥堵可降低约95%，可以作为一种缓解拥堵的策略。     

基于交通效益的路段无控制人行横道设置

为了使人行横道更好地服务于过街行人,同时不对道路上的车辆产生过大影响,对路段无控制人行横道的设置条件和选址进行了研究.分析了路段上设置与不设置无控制人行横道两种情况下的行人和机动车的运行特征,提出两种情况行人过街条件下交通总费用的计算方法,通过对比提出以总体交通效益最大为目标的路段无控制人行横道设置依据,给出分析计算流程.以交通系统的交通总费用最小为目标建立路段无控制人行横道设置的优化选址模型,采用枚举法和遗传算法进行优化选址,分别给出了计算流程和实例验证.可以用于指导城市道路路段无控制人行横道的设置,优化行人过街环境.     

基于“概念悬架”的某微型车的建模与仿真

在ADAMS/Car下,基于"概念悬架"模块搭建了14自由度整车动力学模型,模型的动力学仿真结果与实车试验数据有较好的一致性。利用该模型分析了前悬架中的各项特性对该车不足转向度的贡献;该车的前悬架的C特性对不足转向特性的影响最为突出。最后文章进行了前悬架KC特性改变对整车操纵稳定性影响的分析,介绍了一种由整车性能分解到悬架性能的思路。     

基于虚拟试验的路面附着系数估计

将滑模观测器和卡尔曼滤波器相结合对汽车轮胎纵向力进行了估计,在此基础上采用带遗忘因子的递推最小二乘算法和CUSUM变化检测算法对路面附着系数进行了估计.通过在ADAMS/Car中的路面编辑器构造具有不同附着系数的路面测试环境,不仅验证了提出的方法对不同附着条件下的路面进行附着系数估计的可靠性和有效性,而且还表明slip...     

自适应巡航控制新方法

为提高汽车高速行驶的交通安全 ,提出一种新的基于目标安全车距的自适应巡航控制(ACC)方法 .它仅通过调节辅助节气门开度和驱动轮制动力矩即可实现 .论述了测距传感器的选择 ,目标安全车距、目标减速度的确定和实现 ,给出了ACC逻辑框图 ,进行了仿真分析 .探讨了误报现象及其排除方案 .仿真结果表明 ,这种控制方法是简单可行的 ,易于和ABS/ASR形成ABS/ASR/ACC集成化系统     

路外停车驶入对出入口交通流影响模型

为寻找停放车辆的驶入特征与主路车流速度之间的变化规律,以路阻函数(BPR)模型为理论基础,以城市路外停车场出入口接入主路的最右侧车道为研究对象,通过实测数据分析,建立了无停车驶入时出入口影响区范围内该车道的路阻函数模型及停车驶入后对该车道的影响模型.研究结果表明,当无停车驶入时,最右侧车道的车流速度仅与本车道流量密切相关,且该车道的利用系数仅为0.384;当有停车驶入时,最右侧车道的车流速度与停放车辆的驶入频率、驶入影响时间、减速距离及本车道流量等参数密切相关.通过对影响模型的各个参数进一步进行敏感性分析发现:受停车影响后的社会车辆的平均车速与停放车辆的减速距离呈现反比关系,与停放车辆的驶入影响时间呈现正比关系;当减速距离小于10 m时,社会车辆的速度受停车驶入影响变化幅度大.     

基于灰色马尔科夫链的道路交通死亡率预测

道路交通事故死亡率是反映道路交通安全的重要指标,为了对其进行准确预测,将灰色系统理论与马尔科夫链结合起来,构建了灰色马尔科夫预测模型,并将该模型与GM（1,1）模型进行比较分析.结果表明,灰色马尔科夫链模型能更好地预测道路交通事故死亡率.     

Bierley非线性跟驰模型特性仿真分析

非线性跟驰模型是描述车辆跟驰行为的经典模型之一,通过对GM模型发展过程的分析与阐述,引入Bierley非线性跟驰模型,应用Matlab构建仿真环境,以车头间距为研究对象,拟定试验情景,分别对不同参数的变化进行仿真分析.结果表明：Bierley非线性跟驰模型可以较好地反映交通流的波动性、滞后性和制约性,模型参数α0与驾驶员对外界刺激的反应负相关,h与车头间距的波动幅度正相关,k与车头间距达到稳定态的时间负相关;跟驰队列头车速度v0和初始车头间距l0均不影响跟驰队列的稳定状态,仅影响到达稳定状态的过程和时间.     

基于ADAMS的汽车平顺性建模仿真及优化

针对某型轿车,在Adams/Car中建立整车仿真模型,并进行平顺性仿真,对整车底盘垂直方向的加速度和功率谱进行了分析。通过Adams/Insight进行整车的优化设计,对整车的前后悬架的参数进行了优化分析,使得整车平顺性得到提高,从而验证了该方法在汽车行驶平顺性优化中的可行性。     

自行车干扰下的城市干路路段通行能力与服务水平

为给城市道路规划与设计提供参考依据,通过开展路侧自行车干扰条件下城市干路路段交通调查分析,给出了路侧自行车数量对其邻近机动车道平均行程车速、小客车饱和车头时距的影响规律,采用回归分析方法分别构建了相应的关系模型.基于所建理论模型,给出了城市干路路段实际通行能力计算的路侧自行车数量修正系数建议,并进行了实例验证;提出了路侧自行车干扰下的城市干路路段服务水平评价指标与分级建议,基于服务水平分析给出了设置机非分隔设施的路侧自行车数量阈值建议.研究表明:随着自行车数量的增加,平均行程车速降低,而饱和车头时距增加,均满足二次函数关系;路侧自行车数量越多、设计速度越高、实际通行能力的路侧自行行车数量修正系数越小,说明其对通行能力的影响越大;在服务水平相同的情况下,设计速度越高,对应的路侧自行车数量阈值越小,说明设计速度高的城市道路路段交通运行受路侧自行车干扰的影响更大.     

汽车悬架K＆C特性分析及其对整车性能的影响

为研究汽车悬架的K＆C特性及其对整车性能的影响,在ADAMS/Car环境下,双轮同向跳动仿真中建立麦弗逊悬架多刚体动力学模型与多柔体动力学模型,在侧向力与纵向力仿真中建立麦弗逊悬架多柔体动力学模型。仿真结果表明,此悬架具有较好的K＆C特性,对整车操纵稳定性和平顺性有积极作用。     

公交停靠影响下的城市干路通行能力与服务水平

为了给城市干路路段实际通行能力计算与服务水平评价提供参考依据,通过开展平行式公交停靠干扰条件下城市干路路段交通调查,分析给出了邻近车道与间隔车道平均行程车速、小客车饱和车头时距随公交停靠数量变化的规律,采用回归分析方法分别构建了相应的关系模型.基于所建理论模型,给出了城市干路路段实际通行能力计算与服务水平评价的平行式公交停靠数量修正系数与阈值建议,并进行了实例验证.研究结果表明,随着平行式公交停靠数量的增加,平均行程车速与小客车饱和车头时距分别降低与增加,均满足二次函数关系.平行式公交停靠数量越多、设计速度越高,实际通行能力的平行式公交停靠数量修正系数越小,说明其对通行能力的影响越大;在平行式公交停靠数量相同的情况下,邻近车道的修正系数小于间隔车道,说明平行式公交停靠对邻近车道交通运行的影响要大于间隔车道.     

New Method for Confirming the Desired Safety Headway Distance and Desired Deceleration in ACC System

A new method of confirming the desired safety headway distance and desired deceleration is put forward according to the detected static or moving target and its simulation results in Matlab are also presented.The validity of the algorithm to calculate the reference speeds of both the ACC vehicle and the targeted car according to the vector quadrangle composed of the relative distance, the relative azimuth angle, the relative speeds of the vehicles has also been demonstrated through numerical example in Matlab. New laws to obtain the desired deceleration by estimating the braking force according to the vehicle analyses force equation are established too.     

基于弹性衬套和柔性零部件的车轮定位参数仿真试验

为了分析悬架中弹性衬套替换刚性铰接及主要承栽零部件的柔化处理对车轮定位参数的影响,以多体动力学理论为基础,在Adams中建立了某车双横臂独立悬架多刚体模型Ⅰ,对三因素弹性衬套替换刚性铰接以及下横臂和横向稳定杆的柔化处理的影响进行仿真试验.仿真结果说明:3个因素对车轮定位参数有很大的影响.在模型Ⅰ的基础上综合考虑上述3个因素建立了模型Ⅱ并进行悬架运动学分析,揭示了车轮定位参数的变化特性,为悬架的开发设计奠定了基础.     

GM(1,1)模型的改进及其在变形预测中的应用

为了提高GM(1,1)模型预测精度,采用积分优化、二次拟合优化以及残差改化方法,分步对GM(1,1)模型进行改进,建立灰色多重修正模型。具体改进步骤为:首先,利用积分优化方法对背景值进行纠正,减小模型误差并提高预测精度; 接着,对模型参数(发展系数和灰作用量)进行二次拟合优化,使参数更加接近理论真值; 然后,根据预测结果进行适当的残差改化,提高模型整体的预测精度; 最后,建立根据GM(1,1)模型改进的灰色多重修正模型。以重庆南川地区甄子岩崩塌为例,建立灰色多重修正模型对危岩裂缝累计位移值进行模拟和预测,并与GM(1,1)模型进行对比。精度检验结果表明:灰色多重修正模型后验差比值(0.082 39)明显好于GM(1,1)模型(0.192 67),平均相对残差比(0.073 9)更远好于GM(1,1)模型(0.259 6),表明灰色多重修正模型在预测精度上有较大提高,可靠性更好。     

改进人工势场法在无人车避障中的应用

为了解决传统人工势场算法在无人车避障应用中虚拟势场作用域固定、避障角度过大的问题,建立了车辆避障模型,对障碍物进行了分类,比较了传统势场和改进势场的异同,在此基础上改进了人工势场法,优化了安全避障中人工势场圆形虚拟力场作用域模型.仿真结果表明:改进人工势场法使无人驾驶车辆在避障系统中安全避障转角跳变减小,能够满足结构化道路避障要求,实现了小角度、大半径避障.     

基于负刚度理论的悬架系统设计及整车平顺性仿真分析

应用负刚度理论,建立新的汽车悬架系统,来降低悬架系统的固有频率,在系统动力学分析软件ADAMS／Car中建立整车虚拟样机模型。在研究整车平顺性时,对有无负刚度悬架系统整车模型进行了随机路面输入下的平顺性仿真试验,通过对比仿真结果可以知,仿真结果与MATLAB仿真结果一致,即负刚度悬架系统可以减小系统的固有频率,降低系统的振动传递,能够较好的改善汽车平顺性。     

基于MapInfo的城市道路模型化研究

提出了道路复合模型，该模型不仅能满足视觉上的要求，符合地图制图规范，还为道路的创建和维护提供了合乎逻辑、易于理解并易于使用的操作手段，该模型已在MapInfo平台得到实现，并用于“城市电信地理信息系统”的开发，达到了预期的效果，相信该模型的设计方法对其他地理应用系统的开发有参考价值。     

嫦娥三号软着陆控制研究

嫦娥三号于2013年12月2日成功发射,在预定着陆区虹湾区实现我国首次月球的软着陆。在受力、地形等因素的影响下,对嫦娥三号的软着陆轨迹进行控制研究,在主减速阶段和避障阶段建立了月心坐标系和月面坐标系,利用角动量守恒和机械能守恒确定着陆准备轨道近月点和远月点的位置以及速度。以燃料消耗最少为目标函数,在初、末条件的约束下,分析探测器受力,实现主减速的控制。以燃料消耗最少和着陆位置的平整度为指标控制嫦娥三号避障阶段的状态、路径。     

轻型客车制动过程仿真

在理论分析和试验的基础上,根据整车模型、制动器模型、轮胎模型等一系列数学力学模型,利用MATLAB／SIMULINK仿直软件进行制动过程的动力学仿真,计算出车速、轮速、制动力矩等参数随时间变化的关系。将道路试验结果与动力学仿真计算结果进行了比较,验证了仿真模型及仿真方法的正确性。