加/减速跟车状态车头间距研究

为了研究加/减速跟车状态下两辆车车头间距离的变化规律,本文依据在特定的司机驾驶行为、交通条件和道路条件的基础上获得的实际交通流中的跟车数据,构建了解析加/减速跟车状态下车头间距与跟车速度之间关系模型的方法.当车头间距持续增加,后车司机加速追赶前车期间,车头间距与后车速度之间的关系是线性变化的,车头时距与后车速度之间的关系是指数变化的.当车头间距持续减少,后车司机减速刹车期间,车头间距与后车速度之间的关系是线性变化的,车头时距与后车速度之间的关系是指数变化的.     

减速跟车状态后车司机反应时间研究

为了定量研究减速跟车状态下后车司机的反应时间,利用基于车载高精度GPS的实时动态车辆跟驰数据采集方法,在特定的道路、交通和司机的条件下,根据得到的减速跟车状态前后车辆速度变化的时间序列数据,准确地获得了后车司机的反应时间;通过分析后车司机反应时间频率直方图的变化趋势,确定减速跟车状态后车司机平均反应时间为0.97 s;在不同的跟车速度下,减速跟车状态下后车司机的反应时间也随之发生变化,得到了后车司机的反应时间与减速时的跟车速度之间的回归关系式,以及司机反应时间和车头时距回归关系式,计算出后车司机的反应时间介于0.83~1.92 s.     

基于一维元胞自动机的可变时距跟车模型

依据不间断车流的车头时距分布规律和一维元胞自动机建模理论，提出了一种可变时距跟车模型.该模型假定行驶车辆都趋向于保持一个期望的车头时距，通过对前车速度和车头间距的估计，并考虑随机减速的影响对车速进行同步更新.基于该模型建立的仿真系统，凭借两个简单的参数来调节不同车速的期望车头间距，使车头时距分布规律符合交通未饱和时车头时距的具体分布情况，从而能够描述多车道公路上比较复杂的交通状况，表示不同道路等级的通行能力     

城市快速路期望车头间距模型的建立

通过对跟驰车队刺激-反应过程以及人车单元组合的微观特性分析,说明了跟驰车队中具有产生混沌现象的必要特征．首先运用数学方法给出了4种期望车头间距理想模型,将Rossler混沌吸引子模型分别引入这4种模型中,然后选择能更好地描述实际交通流状态的期望车头间距模型,并利用高精度车载GPS设备在城市快速路上采集的实测跟车数据对该模型进行标定和验证后,改进的期望车头间距模型能更好地反映实际交通流的跟驰特性．     

山区双车道公路延误车头时距分析

跟车时间百分比(延误率)是衡量双车道公路服务水平的一个重要指标.我国将一般双车道公路上小于等于6s的车头时距定义为延误,并作为划分道路服务水平的因素之一.在山区双车道公路进行了阻车实验,并对获得的车头时距、车速等数据进行分析,认为山区双车道公路延误车头时距与前后车速度差的关系不同于一般双车道公路,建议不采用跟车时间百分比作为山区双车道公路服务水平的划分指标,从而为我国山区双车道公路通行能力的研究提供数据依据.     

基于驾驶员视角变化的跟驰模型研究

在跟驰过程中,后车驾驶员都是通过人体感觉器官获取前方邻近车辆速度或位置的变化信息来调整本车的运动,但是这些信息刺激只有超过特定阈值才能被后车驾驶员感知并做出反应.从驾驶员视角变化的潜在因素出发,以感知阈值作为驾驶员反应的临界条件为前提,并针对前车不同行驶工况下,建立基于驾驶员视角变化的车辆跟驰模型,得到相应情况下后车跟随加速度的表达式.分析结果表明:前车行驶状态与两车相对速度差的不同,后车跟随加速度也不相同,更符合实际交通流特征.     

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．     

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.     

侧风条件下队列行进轿车燃油经济性研究

为了探究队列行驶车辆的燃油节省情况,以3辆等间距队列行驶车辆为研究对象,对不同侧风环境条件下的跟车过程进行数值模拟,得到队列中各车辆的空气阻力系数。将三维数值模拟得到的散热器边界条件代入轿车散热器-风扇一维散热模型,得到风扇的消耗功率,利用汽车行驶方程式推导得到队列行驶车辆气动减阻而节省的功率及考虑风扇消耗的净燃油节省率公式,探究队列中各车辆的燃油经济性。结果表明：队列行驶主要影响队列中车和尾车散热器的进气速度,进而影响发动机散热风扇功率,散热风扇功率变化和气动阻力功率变化共同影响着队列车辆的燃油经济性;在侧风角度为5°时。队列各车在不同跟车间距下均有较高的燃油节省率,且跟车间距越小各车燃油节省率越高,在跟车间距为0.2倍车长时,队列的平均燃油节省率可达25.6%。     

双燃料喷口间距与火焰长度关系

为了解扩散燃烧中燃烧器的结构与火焰长度之间的关系,在前人工作的基础上,以双燃料喷口为研究对象,研究火焰长度随喷口间距变化的规律.研究表明:当喷口间距在0.5～2.0倍喷口直径范围内变化时,如果燃气速度一定,火焰长度将随喷口间距发生周期性的改变,变化的周期约为0.5个喷口直径;同流空气速度的大小对火焰长度变化周期的影响不明显.     

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     

高速公路连环撞车预警装置的设计研究

高速公路连环撞车预警装置南加速度传感器、测速器、信号发射器、信号接收器、汽车限速器、预警装置等组成,分别完成分析汽车是否撞车,事故地点与本车距离测量,撞车信息的采集、发射、接收,限速,警示等功能．其能快速准确地判断汽车是否撞车,并迅速将撞车信号发射到后方的汽车,对后方汽车驾驶员进行语音警示,并通过分析两车距离信息辅助驾驶员对汽车进行减速．     

信号交叉口右转车流行程时间计算方法

为定量研究右转机动车通过信号交叉口的运行效率,以组合负指数分布表征直行非机动车流车头时距,负指数分布表征右转车流车头时距,以可插车间隙理论、排队论为基础建立行程时间模型,并利用实地调查数据,对所建模型与常用的主路车流车头时距服从负指数分布的模型进行对比分析.结果表明:右转车流率、跟随车头时距、临界间隙对行程时间均有显著...     

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.     

Car-following Model and Its Stability under Ice and Snowfall Conditions

冰雪条件下车辆跟驰模型及稳定性

冷军强^1* , 安 实², 李文翔³, 刘维怡¹, 赵韩涛¹

(1.哈尔滨工业大学（威海）,汽车工程学院,威海 264209,山东;

2.哈尔滨工业大学 交通科学与工程学院,哈尔滨 150006;

3.道路与交通工程教育部重点实验室,上海 201804)

摘要：为研究冰雪条件下车辆的跟驰规律及稳定性,基于全速度差(FVD)模型,提出一种考虑不同道路条件的交通流跟驰模型。通过线性稳定性分析,得到各种道路条件下模型的临界稳定曲线,道路条件越恶劣,交通流的稳定区域越小。通过非线性分析获得不稳定区域下的扭结-反扭结密度波。最后使用数值仿真技术,模拟验证本文结论：道路条件越差,即路面摩擦系数越小,交通流稳定性越差,遇小扰动时越容易发生拥堵甚至事故。该结论对解决冰雪条件下交通拥堵与安全问题有重要意义。

关键词：车辆跟驰模型;冰雪条件; 稳定性

创新点说明：本文基于全速度差模型构建了一能够应用于不同道路条件下的交通流跟驰模型,并利用该模型对冰雪条件下交通流进行了稳定性分析。

     

汽车ABS/ASR/ACC集成化系统

叙述了ACC系统和ABS/ASR系统在改善汽车高速行驶主动安全性方面的功用 ,阐述了ACC系统是ABS/ASR系统功能的延伸、逻辑的发展及它们之间的内在联系 ,指出了在ABS/ASR的基础上只需增加测距装置和添加巡航控制子程序 ,就可方便地实现ABS/ASR/ACC集成化系统 ,并给出了集成化系统的控制框图和控制方法 ,论述了ABS/ASR/ACC集成化系统比孤立的ABS/ASR和ACC系统的优越性 .     

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.     

尾随半挂车队列行进的轿车燃油经济性研究

为了精确研究队列中汽车的燃油消耗情况,以一辆轿车尾随一辆半挂车为例,对轿车队列尾随过程进行数值模拟,得到尾随过程中轿车的气动阻力系数. 建立轿车散热器-风扇一维散热模型,得到轿车风扇的功率,利用汽车行驶方程,推导得到基于气动阻力系数及风扇功率的车辆净燃油节省率公式,研究队列中尾随轿车的燃油经济性. 结果表明：发动机舱散热对尾随轿车的燃油消耗有一定影响,且间距越大影响越大;轿车的净燃油节省率随车间距的增大而减小,在间距为0.5至1.0倍轿车车长内时,轿车的净燃油节省率对间距变化最敏感.