车速对超车车辆瞬态气动特性的影响

为了研究超车过程中相对车速和绝对车速对汽车气动特性的影响,采用动网格技术实现了超车过程的三维瞬态数值模拟。研究结果表明:超车过程中,相对车速对主超车的影响较小,对被超车的影响很大。被超车侧向力系数和横摆力矩系数的变化量随两车相对车速的增加呈线性增加的趋势。在相同的相对速度下,绝对速度较低的两辆车在超车过程中产生的瞬态气动影响更大。     

双车道公路上的超车问题

运用概率论理论建立了双车道公路上超车可能性的数学模型．根据对向交通量的大小及影响视距的道路条件的好坏，由此模型即可得到单位时间内的超车数及被超车数等．     

高速公路基本超车过程的推广固支梁挠度曲线模型

两车辆超车的模拟问题是学者们关心的一个基本问题．传统方法在刻划这类问题的特征方面仍显不足，主要体现在。①模型的机理与实际问题尚存在差距；②计算复杂程度较大，难以付诸实施．为此，提出一种用于模拟车辆超车的新方法．它假定每个车辆有一虚拟的尾梁，而虚拟尾梁的形状用固支架挠度曲线来表示，进而得到了一种推广了的固支架挠度曲线模型，它是一种无格子数值计算模型。     

基于元胞自动机的交通流分析

结合元胞自动机的理论,对车辆运行建立了交通流数学模型.通过C++软件描述了运行车辆除超车之外靠右行规则下,交通流量随换道概率变化的情况;通过Matlab软件进行仿真模拟,揭示了交通密度在右行规则控制下所形成的交通流的规律性.结果表明:在靠右行驶规则下,适当的转向概率和车速有利于交通流量的提升.     

双车道公路驾驶员超车行为试验研究

通过利用高精度全球定位系统(global positioning system,GPS)动态数据采集仪,结合驾驶员超车过程的感受度,设计了双车道公路上测量可回车车头时距和可超车车头时距的试验方案,获得的实验数据可为研究双车道公路通行能力、驾驶员超车行为、设计超车视距以及构建智能交通系统提供实测数据依据.     

简易数字式车速表

为克服磁电式机械测速计存在指针抖动，测速精度偏低等缺陷，应用计数器在计数周期内采集的脉冲数，计算车辆行驶里程，同时计算车速．根据此设计思想，设计制作了同时具有数字显示和模拟指示且制作简单的数字式车速计，并介绍了利用原有软轴的制作方法及业余条件下的校准方法．给出了一个摩托车车速表的制作实例，并分析计算了该车速计的灵敏度、精度和分辨率，以验证测速准确可靠     

双车道公路上驾驶员超车行为研究

在分析双车道公路上驾驶员超车过程的基础上,应用超车试验研究了超车过程中驾驶员换车道时对同向的车流间隙的接受行为．数据分析结果表明,换车道过程中驾驶员对间隙的接受行为可用二项Logit模型来刻画．在上述基础上,给出了可接受临界车头间距和临界车头时距的计算方法,并对临界车头间距、临界车头时距和速度关系进行了分析,得出了驾驶员对车头间距的变化要比对车头时距的变化更敏感的结论．     

高速公路基本超车过程的推广固支梁挠度曲线模型

两车辆超车的模拟问题是学者们关心的一个基本问题。传统方法在刻划这类问题的特征方面仍显不足,主要体现在:①模型的机理与实际问题尚存在差距;②计算复杂程度较大,难以付诸实施。为此,提出一种用于模拟车辆超车的新方法。它假定每个车辆有一虚拟的尾梁,而虚拟尾梁的形状用固支梁挠度曲线来表示,进而得到了一种推广了的固支梁挠度曲线模型。它是一种无格子数值计算模型。     

基于超车率的双车道公路服务水平量化研究

服务水平是描述交通流内的运行条件及驾驶员与乘客感受的一种质量标准．双车道公路采用延误率和平均速度作为服务水平的分级指标,并按照经验的方法进行等级划分,这种方法缺少强有力的数据说明．在研究双车道公路不同流量情况下的超车行为时发现,超车率能够较好地反映车辆之间的干扰情况和驾驶员行驶的自由度．运用仿真手段,绘制出饱和度和超车率的关系图,根据该图表现出来的不同超车行为特征,可以将双车道公路服务水平分为4个等级,并相应给出了各级之间延误率、平均速度的取值范围,从而为通行能力手册的修订和公路工程实践提供依据．     

双车道公路上的超车问题

运用概率论理建立了双车道公路上超车可能性的数学模型，根据对向交通量的大小及影响视距的道路条件的好坏，由此模型即可得到单位时间内的超车数及被超车数等。     

汽车防碰撞安全距离模型及仿真研究

在常用的基于制动过程的安全距离模型和基于车间时距的安全距离模型的基础上,建立了考虑前车运动状态的安全距离计算模型,并通过引入附着系数这一参数解决了以往模型中采用固定的最大减速度的问题。最后通过Labview仿真,验证了该模型能够很好的克服原来模型计算的安全距离偏大或偏小的缺陷。     

高速公路施工区合流路段交通冲突模型

为了对高速公路施工区合流路段交通冲突进行微观分析以及探索交通冲突技术在无人驾驶领域的应用,采集12个交通微观信息变量数据作为训练集,结合先验知识,建立了贝叶斯网络模型并采用交叉验证方式评估模型精确度. 结果表明:大车作为冲突主体车辆会导致交通冲突概率和冲突严重性上升;与冲突两车的前后相邻车辆会对两车的冲突有一定影响;当车辆采取超车行为时,会提升车辆发生交通冲突的概率;匝道合流路段发生交通冲突的概率和严重性较转幅路段更高. 采用建立的贝叶斯网络交通冲突模型对驾驶策略进行评估并提出冲突规避措施,如分流大车;在特定路段采取管制措施禁止超车,限制单车道长度,设置车距确认设施等.     

基于决策优化模型的驾驶行为建模方法

为了能在微观交通仿真模型中对复杂交通环境下的驾驶行为进行统一的数学描述，提出一个基于决策优化模型的驾驶行为建模方法.通过扩展Helly跟车模型并将其等式约束变换为不等式约束，建立驾驶员的可行加速度决策空间，再依次求解轨迹最优目标和速度最优目标，得到一个满意的横纵加速度.该建模方法将跟车、换道、超车、穿插、制动等驾驶行为统一地在驾驶行为决策优化模型进行描述中，模型结构灵活，模型参数校正方法简单明了，适用于交通环境复杂的混合交通流微观仿真建模.     

An actor-critic based learning method for decision-making and planning of autonomous vehicles

In order to improve the agility and applicability of trajectory planning algorithm for autonomous vehicles, this paper proposes a novel actor-critic based learning method for decision-making and planning in multi-vehicle complex traffic. It is the coupling planning of vehicle's path and speed thus to make the trajectory more flexible. First, generations from the decided action to the planned trajectory are described by the end-point of the trajectory. Then, the actor-critic based learning method is built to learn an optimal policy for the decision process. It can update the policy by the gradient of the current policy's advantage. In this process,features of the real traffic are carefully extracted by time headway(TH) and speed distribution. Reward function is built by the safety, efficiency and driving comfort. Furthermore, to make the policy network have better convergency, the policy network is modularized in two parts: the lane-changing network and the lane-keeping network, which decide the optimal end-point of the path and speed candidates respectively. Finally, the curved overtaking scenario and the interaction process with human driver are conducted to illustrate the feasibility and superiority. The results show that the proposed method has better real-time performance and can make the planned coupling trajectory more continuous and smoother than the existing rule-based method.     

Cellular automation model for analyzing capacity of branch road section

In order to reduce the traffic pressure of urban arterial road with the rational utilization of the branch road, the vehicle meeting behavior on the branch road without divided lane was described, and the cellular automation (CA) model was put forward by introducing meeting behavior to reflect the relation between safe meeting speed and road width. The numerical simulation results depict several relation curves between road section capacity, speed and road width under different directional distributions of traffic flow, as well as the curves between the major and minor direction saturation flow, speed and road width. These relation characteristics indicate that except the one-way road section capacity and speed remaining unchanged, other road section capacities and speeds under different directional distributions increase with the increase of road width. On narrow road, the two-way traffic capacity and speed are less than those of one-way traffic; on wide road, the two-way traffic capacity doubles that of one-way traffic, but their speeds are almost the same. As the directional distribution moves to an even distribution of 50/50, the major direction saturation flows and speeds as well as the minor direction speeds tend to decease, while the minor direction saturation flow tends to increase.     

交通事故中车辆二维碰撞车速分析及可视化再现研究

针对交通具有普遍性的汽车二维碰撞过程建立了一套完整适用性强的计算方法,分析了弹性恢复系数、路面附着系数的影响,并利用VC＋＋、OpenGL、3DMAX、Matlab联合进行了仿真和可视化再现。实例分析表明本文方法可以快速、准确地分析复杂的汽车碰撞事故的车速及运动轨迹。     

汽车侧向避撞系统的模糊-PID控制仿真

汽车在高速行驶过程中进行超车或两车并列行驶时容易出现侧向碰撞。提出利用主动转向技术,根据两车并行时侧向距离的变化控制两车侧向距离满足安全要求,减小汽车发生侧向碰撞的可能。建立了基于两车侧向距离及其变化率的模糊-PID控制模型,确立了相应的控制策略和控制算法,设计了模糊-PID控制器,进行了复杂工况下的仿真试验,并将仿真结果与利用PID控制方法得到的仿真结果进行了对比。结果表明利用主动转向模糊-PID控制技术,能减少汽车在超车时发生侧向碰撞的危险,使汽车在高速行驶过程中具有更好的安全性。     

菱形立交分流区主线线形指标分析

为确定菱形互通式立交分流区域主线线形指标,分析了菱形互通式立交分流处的交通事故特征,运用汽车理论、交通心理学及人机工程学获取菱形立交分流区的识别视距,运用VB程序开发软件及高速公路横净距设置条件建立菱形立交区域主线平面及纵断面指标和识别视距关系模型,提出菱形立交分流区满足识别视距要求的主线圆曲线半径及凸形竖曲线半径值.结果表明:对待建菱形立交分流区应分析识别视距,并用识别视距对主线线形指标验算;对已建成菱形立交分流区,应加强安全保障措施,保证主线及驶离主线车辆行车安全.     

基于驱动信号的加速车身速度算法

为了改进目前在汽车动力学控制系统研究中常用的由车辆的非驱动轮速获得车身速度的计算方法的局限性和精确性,通过建立行驶车辆及车轮部分的动力学及运动学模型,推导并提出了基于驱动轮速信号带可调整加权因子的车身速度算法. 编制了嵌有车速算法的Matlab程序并对不同路面上加速的车辆工况进行了仿真. 仿真结果与试验结果吻合良好,验证了算法的可信性.