偏置追尾事故车辆运动学参数仿真研究

为了深度研究追尾事故车辆的运动行为,在PC-Crash仿真环境下建立车辆追尾事故模型,考虑相对碰撞速度、偏置度和追尾车辆碰撞前减速度、车轮转角等变量,获得车辆的加速度、横摆角和横摆角速度等运动学参数。研究结果表明：偏置度为20%时,追尾车辆和被追尾车辆的横摆角最大,易诱发侧翻或碰撞固定物等二次事故;两车相对碰撞速度越大,追尾车辆和被追尾车辆的最大加速度越大而碰撞持续时间越短。研究结果可为驾驶人的行为决策、事故再现以及车辆的安全设计提供理论依据和数据支撑。     

基于路面谱随机激励的履带车辆舒适性仿真研究

利用随机路面激励对七自由车辆振动模型所产生的振动响应进行舒适性仿真分析。首先采用谐波叠加法、滤波白噪声及AR自回归模型法生成路面不平度并进行了对比反演验证,通过构建七自由度履带车辆模型并利用Matlab仿真软件建立舒适性评价方法,利用同一车速、不同路面下驾驶员座椅处加速度频率响应与舒适降低工作效率界限进行比较,即可对履带车辆舒适性进行评价分析。     

高速公路事故路段车速空间分布与排队特性仿真

在微观交通流仿真环境下,建立双向四车道、双向六车道及双向八车道高速公路事故路段仿真模型,模型中每个车道间隔10m设置1个检测器,测量断面运行车速,根据仿真结果绘制高速公路事故路段车速空间分布图,以确定事故现场上游的危险路段,并对各车道车速样本拟合,获得车速空间分布模型.在事故现场端面设置排队计数器,测量排队长度,改变事故现场几何特征及输入交通流量,获得各交通流量下的平均排队长度和最大排队长度,确定车辆排队能否自行消散的临界交通流量.研究结果为确定交通事故的时间和空间影响范围提供理论依据,也为制定限速方案和其他管理措施提供参考.     

考虑黄灯驾驶行为的城市交叉口微观仿真

根据新交规施行后驾驶人黄灯驾驶行为的变化,建立同时考虑交规、交通灯信号和前车影响的车辆跟驰模型,利用Multi-agent技术构建城市交叉口微观仿真模型并在其中嵌入CFTL模型,通过仿真对比分析新老交规及不同黄灯间隔下交叉口通行能力、车辆平均时速、延误时间、车辆违反交通灯和交叉口交通事故次数的变化.结果表明:CFTL模型较好地刻画了车辆遇交通灯的跟驰行为,突出了黄灯对驾驶行为的影响;无论新老交规下,闯红灯车辆随黄灯间隔增加而显著下降;与老交规相比,新交规在保持交叉口通行能力的同时明显抑制了闯红灯车辆数;停止线以外追尾事故次数在新老交规下差异不明显,并且追尾事故次数随流量增大呈U型变化.     

自适应巡航系统车辆跟驰控制策略仿真

为提高自适应巡航系统对行车环境的适应性,提出一种基于可变间距的车辆跟驰控制策略。建立基于无迹卡尔曼滤波的车辆运动模型,近似估计本车质心轨迹的曲率半径。建立前车目标辨识模型,根据前车与本车的相对运动状态判定前车跟踪目标。设计车间距离控制策略,通过调节车速控制本车与前车保持安全车距行驶。开展本车换道、曲线路径的复合工况仿真试验,结果表明,本车能够快速、平稳地跟踪前车目标。     

基于FTA仿真的三高气田事故风险概率

高含硫、高压、高产的“三高"气田的钻完井事故概率计算是国内外钻完井事故风险评价中的重点和难点,为全面刻画事故发生机理, 合理计算事故风险概率,针对三高气田钻完井阶段事故风险建立了事故树,结合事故树仿真方法和贝叶斯修正方法提出了三高气田钻完井事故风险概率评估方法,将现有现场统计资料和专家判断相结合,对基本事件失效率及失效概率进行统计推断, 并利用Monte Carlo仿真得到井喷事故及相关事故的失效概率分布. 实证结果表明,该研究方法有效弥补了因样本数据有限和经验判断差异带来的不确定性,可以为三高气田事故风险定量评价提供依据.     

基于疲劳孕育过程的闭环驾驶系统特性研究

为了揭示驾驶动作、车辆行驶状态与驾驶员疲劳孕育过程之间的联系,为驾驶员疲劳早期预警提供理论依据,构建了一套涵盖驾驶员疲劳孕育过程的驾驶员模型。采用预瞄—跟随理论推导出预瞄神经网络权值的解析表达,得出神经网络权值仅与车辆本身的动力学参数有关而与驾驶路径无关的结论。利用人体疲劳特征符合Sigmoid函数的高低增益区的数学特性推导出了驾驶员神经反应时间、动作反应时间与疲劳度之间的定量关系。以双移线、垂直弯道两种路况为例,对疲劳孕育过程中驾驶员操作动作及车辆行驶状态变化进行仿真,结果显示与已有的试验研究结论相符,从而证明提出模型的正确性。     

黄灯期间信号交叉口的驾驶员行为

交叉口安全评价、信号方案设计等工作中必须考虑黄灯期间驾驶员的行为特性,为此需要构建合理的驾驶员行为模型。针对黄灯期间信号交叉口的驾驶员行为模型进行研究,利用视频采集驾驶员在黄灯期间的行为数据,经数据预处理后,考虑黄灯启亮时刻车辆位置、车速两个因素,运用Logistic回归构建了驾驶员行为模型,并利用受试者工作特征曲线(ROC曲线)等检验了模型的准确性。     

基于门控循环单元的车辆跟驰行为仿真模型

驾驶员记忆效应能有效提高车辆跟驰行为中的加速度预测准确率,结合General Motors (GM)跟驰模型与门控循环单元网络建立新的车辆跟驰模型。通过数据预处理获得有相似驾驶行为的小型车间车辆跟驰数据,校准新模型,从而确定模型的最优参数与结构,依据车辆跟驰特性通过仿真验证了模型有效性,与神经网络、支持向量回归进行对比,仿真结果证明,结合了L-BFGS优化的GRU车辆跟驰模型比仅考虑前导车与跟驰车间瞬时相互作用的车辆跟驰模型,能得到更高的仿真精度和稳定性。     

EPS转向感觉理论预测研究

应用动力学仿真软件Ve_DYNA建立了人-车闭环系统转向感觉分析模型,针对EPS系统的转向感觉,计算了包括轻便性、回正性、移线性能以及中间位置转向性能在内的客观综合评价指标.根据驾驶员的主观评价试验对其进行了相关性检验.利用所建模型分别对不同转向输入频率及不同车速下的转向感觉进行了理论预测分析,得到转向感觉客观评价指标的变化趋势,为改善EPS的转向感觉提供有力的指导与帮助.     

人群拥挤踩踏事故风险分析算法设计及应用

人群聚集场所发生的拥挤踩踏事故往往发生突然、难以控制,并极易造成群死群伤的恶劣后果.人群安全管理和控制是有效防止拥挤踩踏事故发生的重要手段,研究和开发监测人群运动状态并识别拥挤踩踏事故风险的算法和软件系统将有助于管理部门在事中阶段针对突发风险采取及时有效的处置措施,降低事故损失和人员伤亡.本文利用MATLAB GUI(Graphical User Interfaces)开发平台设计并实现了具有图形用户界面的算法,用于分析和计算视频中人群聚集可能导致的拥挤踩踏事故风险,主要采用基于互相关算法的速度特征提取方法,并使用速度方差等参数进行风险的表征,从而在时间和空间上对拥挤踩踏事故风险进行实时分析和事前预警.最后使用该算法对上海踩踏事故监控视频进行了实际应用,验证了其适用性.该算法将为人群聚集场所的安全管理提供更加充分可靠的信息支撑,提升现有的人群聚集场所安全管理水平.     

基于系统论的STAMP模型在煤矿事故分析中的应用

为应对大量使用数字组件和构建复杂系统所带来的安全挑战,将系统工程的思想融入事故预防被认为是有效的应对方法.Systems-theoretic accident model and processes(STAMP)正是一种基于系统论的事故分析模型,目前已在航空航天、化工、医疗、交通安全等领域取得良好的应用.本文首次尝试使用STAMP模型详细分析一起煤矿事故,分别从物理过程、基层操作、直接监管、矿级监管和系统设计、省级监管及事故的动态过程等方面对导致事故发生的控制缺陷进行剖析,发现除技术原因和工人违章操作外,自下而上有12个组织机构存在控制错误,导致这些错误的关键原因是该系统分层控制结构中各层之间的反馈回路在系统外部环境改变后发生了变化.总之,煤矿事故是我国第一大生产事故,本文希望能提供一个更系统、广泛的视角,以帮助发现日益复杂的煤矿系统存在的安全隐患,减少类似事故发生的可能性.     

事故的系统论

吸引子是系统维护动态稳定和安全状态，实现系统功能的根本内因，事故是系统运动发生的突变，分岔点是系统可能发生事故的关键，在参量空间，论文以分岔点(集)为参照导出对系统参量的度量，建立事故潜势的数学表达式，表达式描述了系统内在的发生事故的可能性，事故潜势反映了事故发生的本质特征和机理，为预防事故提供了理论依据。     

大型工程突发事故形成的复杂性机理研究

从复杂系统的理论视角,分析了影响工程突发事故形成的技术、主体及环境的复杂性因素,研究不同类型的工程突发事故的形成路径,指出大型工程系统内部要素与外部环境的复杂作用是突发事故的发生之源,为大型工程突发事故的有效防范与应对提供了参考.最后,论文以某大桥移动模架坠落事件为例,分析了突发事故的形成过程.     

事故关联维数的分形特征分析

研究工作基于分形理论,应用G-P算法,通过对常州某股份有限公司事故时间序列的分析,构建了n维相空间,并利用关联维数的基本原理,对事故时间序列进行了分形特征分析.研究结果表明当嵌入维数达到10以后,该事故动力学系统具有稳定的关联维数4.1,说明至少有4个因子在影响着事故时间序列的动态变化,并且该系统的有效自由度为10.研究对建立事故时间序列的预测模型有较大的参考价值.     

基于模糊评价法的高速公路事故实时预测模型

在对高速公路交通事故统计资料的分析研究的基础上，提出了一个基于模糊评价法的高速公路事故实时预测模型，并他们实例给予说明。     

煤矿事故系统内部的脆性过程

煤矿事故是在外界干扰因素的作用下,内部的隐患在量的积累的前提下达到质变造成了事故的发生;定义系统内部隐患互相作用的过程就是系统内部脆性度增加的过程,分析事故是在外界干扰与影响系统内部脆性度的各个因素的共同作用下达到事故发生的临界;通过分析脆性度的各个因素,从仿真结果可以看出现今国内的煤矿脆性度已经达到饱和期,并且通过政府控制的结果也表明了在事故发生的机理中管理因素发挥了很大的作用.     

自行车碰撞事故的动力学响应仿真

基于多刚体动力学计算方法,通过对一起真实汽车碰撞自行车事故的仿真再现验证了模型的正确性,研究了碰撞后自行车骑车人的动态响应和身体损伤。然后分析比较了汽车对自行车不同碰撞速度下,骑车人的动态响应和损伤差别,模拟结果表明碰撞车速高低会影响骑车人身体部位与汽车的碰撞点位置及人体受到伤害的严重程度,以此可为鉴定类似碰撞事故起辅助参考作用。     

电梯事故计算机辅助仿真分析系统

以电梯事故库的建立,事故环境下电梯系统动力学模型库的建立和仿真以及三雏动画显示为基础,建立了电梯事故计算机辅助仿真分析系统.系统通过MATLAB GUI、MATLAB虚拟现实工具箱和SQL Server进行设计和开发,其中仿真算法选用了Newmark法,并通过Baumgarte违约稳定法进行修正.系统的建立,可以针对电梯常见事故以及菜些特定重大事故比如蹲底、冲顶等进行动力学仿真分析,仿真结果表明,该系统可以用于辅助电梯事故的分析以及重大事故的仿真模拟,有助于电梯安全性设计.