公路隧道群追尾交通事故预警模型

由于公路隧道群追尾交通事故与车辆行驶过程中的运行状态密切相关,将车辆制动距离、行驶速度、车辆类型等交通流参数作为其识别预警特征参量,结合人工免疫系统原理,构建了智能化的公路隧道群追尾交通事故预警模型,能够对车辆异常状态的发展趋势做出较为准确的判断,并给出相应事故安全级别的预警信息.最后,以西汉高速公路隧道群区段为例,运用该基于人工免疫机理的预警模型进行工程实例仿真分析,得出了不同工况下的预警事故信息,说明了预警模型的准确性和可行性,为我国高速公路隧道群区段的安全运营管理提供了重要的理论依据.     

一种基于环视图像的车辆开门碰撞预警方法

为避免汽车停车开门时车门和外界的移动物体产生碰撞,提出了一种基于环视图像的车辆开门碰撞预警方法.该方法采用安装在车上的四个鱼眼摄像头获取车辆四周图像,然后在四个图像上设置与潜在碰撞运动方向平行的扫描线,利用扫描线上的像素点构成时空信息图,对时空信息图中的边缘线进行提取和拟合,根据每条边缘线的斜率进行统计得到决策向量后做出决策.实验结果表明,该方法可以有效实现对汽车开门时人视线盲区内存在的威胁的预警,辨识率约99.3%,误检率低于1%.     

复杂工况下盾构隧道车辆智能调度系统开发及应用

为解决长大隧道施工时多作业车辆行驶时车辆拥堵、安全风险高、调度难的问题,依托上海轨道交通市域线机场联络线超大直径盾构隧道工程,设计了具有位置确认、信号传输、定位应用功能的智能调度系统。分析施工物料优先性,以减少车辆等待时间为目标确定车辆调度次序,建立了车辆调度模型。基于隧道车辆定位系统和车辆调度模型,开发了复杂工况下隧道车辆智能调度系统,通过在上海轨道交通市域线机场联络线工程度~凌区间隧道进行验证应用,提前20~35 s为相对行驶车辆进行避让预警,在相距50 ~ 200 m范围内进行车辆安全车提醒,提高了超大直径盾构隧道物料运输效率,提升了长距离隧道单车道多车辆行驶安全。     

网络安全协同防卫系统研究与实现

为了解决防卫体系中各安全模块缺乏协同控制以及不能有效发挥整体效应的问题,提出了一种基于代理的协同控制框架.将各个安全模块关联起来,以实现相互通信和协同工作.在此基础上,构建了包括预警定位、协同安全审计及态势评估、协同事故恢复、网络伪装等功能的网络安全协同防卫系统(NSCDS).以基于机器学习的系统调用序列审计模型为例,对关键技术模块进行了分析和验证,结果表明NSCDS软件在百兆级带宽下,安全审计预警漏报率小于6%,误报率小于8%,各功能模块工作稳定且配合正常,充分显示出系统的综合优势,实现了网络安全多层次、全方位的协同防卫目标.     

基于3G的危险品车辆在途监控预警系统的设计

为了监控在途运营的危险品车辆,设计了一套危险品车辆在途监控预警系统.该设计主要包括系统构架、数据库设计、通信协议设计、系统功能等内容.该系统对危险化学品状态和运输车辆本身进行监测,实现对危险品车辆的实时定位、监控预警和碰撞、倾覆、超速等的状态监测,通过监控中心对报警的车辆进行应急处理,有效地遏制事故的发生.     

TD-LTE交通安全预警通信系统调度算法研究

为向各类交通安全预警信息流的可靠传输提供更好的通信链路支持,将具有更高数据传输速率和更好频谱利用率的第4代移动通信技术(4 G)——时分长期演进(TD-LTE)技术引入交通安全预警通信系统。交通安全预警管理中心首先通过公网/专网将各类交通预警信息流递交至监管车辆隶属的TD-LTE基站(eNodeB)处,再由eNodeB将其进行分类映射,并快速、可靠的下达至监管车辆车载终端处,从而通过主动预警的方式有效避免和减少交通事故,保障生命安全,提高交通运行效率。在此基础上,建议一种适用于TD-LTE交通安全预警通信系统的时频资源调度模型及相关调度算法,建议算法在已有比例公平(PF)算法基础上,将时延调节因子引入时频资源调度函数,使得系统能够根据各类交通安全预警信息流的目标时延限定要求及其所在分类器的队头分组的等待时间,自适应地调整时频资源调度匹配指数,并总是为即将超出自身时延限定要求的交通安全预警信息流赋予优先获取时频资源的调度机会。仿真结果表明,建议算法与典型的PF算法均具有较好的公平性,建议算法能够将视频预警信息流和话音预警信息流的丢包率分别平均降低29%和48%,从而为监管车辆提供更加可靠地安全预警保障。     

基于ZigBee通信的辅助驾驶系统设计

智能化交通是未来发展的主要趋势,为提高车辆通行效率,车际之间的有效通信可进一步提高车辆行驶安全.提出一种基于ZigBee通信方式的智能交通驾驶辅助系统设计方法,对辅助驾驶系统的软硬件进行了设计仿真和实际开发.验证试验表明,系统可对潜在发生的危险状态进行判断和预警,一定程度上实现了智能交通中的安全预警自动化.     

高速公路雨雾监测及车辆安全预警系统研究

高速公路雨雾灾害具有突发性、局地性和小范围波动性等特征,因而难以检测和准确预报,是对高速公路行车安全影响最大也是最为常见的气象灾害.研究高速公路雨雾灾害的自动检测及对通行车辆的预警方法,是有效解决车辆通行安全问题的关键.通过分析雨雾灾害对高速公路行车安全的影响,提出了建立基于短信服务(short message service,SMS)技术的高速公路雨雾监测及车辆安全预警系统的解决方案,并建立了低能见度下交通控制的一般模型,最后对方案的具体实施方法进行了验证.结果表明:基于SMS技术建立的该系统具有结构简单、易于实现,能够有效解决雨雾灾害的多点实时检测及数据远程传输问题,并能自动生成预警方案和完成预警信息的发布.     

嵌入式换道预警系统设计

针对以往换道预警系统设计中存在的灵活性低、实时性差等缺点,设计了一种基于车载CAN(controller area network)总线数据的嵌入式换道预警系统。首先,以飞思卡尔半导体公司的MC9S12XET256微处理器为核心,利用雷达传感器、车载CAN总线等获取与换道相关的车辆行驶状态参数和周围环境感知信息等原始数据,并以TTC(time to collision)为门限值制定换道预警规则,通过声光报警方式实现报警。在实车条件下进行验证,其中安全换道过程系统预警准确率为95%,冲突区预警准确率为93%。     

大秦线配属车辆TPDS运行状态不良报警探讨

TPDS能够自动检测车辆运行数据,并智能分析判断车辆运行品质状态,对运行品质不符合标准的车辆进行早期预警.本人通过现场实际调查发现,预警车辆的正确处置和在检修、运用中预防车辆运行品质状态不良,确保车辆运行平稳、安全,是我们目前亟待解决的问题.本文从TPDS检测原理、报警数据分析、报警车辆分解检查情况入手,汇总,分析TPDS运行状态不良车辆倾向性问题,并提出相应的预防措施,期望有助于现场运用中对上述问题的解决.     

优秀与一般驾驶员在停靠站过程中操纵特性研究

本文以提高驾驶安全性为目的,设计并进行实车试验,运用BioLAB多导生理记录仪、驾驶行为采集系统、车辆动态性能测试系统采集并分析不同公交车驾驶员在停靠站过程中的操纵特性变化规律及其影响机理。 试验结果表明,不同驾驶员在停靠站过程中的操纵特性有显著差异,优秀驾驶员对加速踏板的平均操纵值小于一般驾驶员,对加速踏板的平均使用频次高于一般驾驶员。分析其影响机理可知,不同驾驶员处于相对复杂的站台环境时,会采取不同的感知、判断决策和动作配合关系,来实现公交车的进出站运行。     

多轴机电复合分布式驱动车辆转向半径模式控制策略

基于对多轴轮式车辆的最小转向半径战技指标的要求,提出了一种适用于多轴机电复合分布式驱动车辆的最小转向半径控制系统,并详细介绍了该模式下的整车控制策略,当车辆以大前轮转角低速转向时,后两桥驱动电机产生“外正内负”的力矩辅助车辆转向从而减小最小转向半径.为验证系统性能,文中建立了包含车体纵向速度、侧向速度、横摆角速度及8个车轮旋转的11自由度整车动力学模型,并采用Gim轮胎模型表达了轮胎的非线性力学特性.虚拟样机仿真的结果表明,在该控制策略下,车辆的最小转向半径可减小10.31%,转向机动性能得到大幅度提高.      

面向侧翻试验的线控主动转向试验台架构建

为了研究通过线控主动转向系统实现的侧翻控制,需要建立合适的试验台架.首先分析了面向侧翻的线控主动转向硬件在环实验平台结构,建立了整车模型、实验管理软件和硬件平台.硬件平台中包括转向器、磁粉制动器转矩模拟加载装置和数据采集装置.分别在75°方向盘角脉冲、25°方向盘角阶跃、20km·h~(-1)车速紧急调头、80km·h~(-1)车速双移线和70km·h~(-1)车速蛇形工况下,对仿真和实验下的表征整车侧翻程度的车身侧倾角进行了监测,得到两种结果相近,说明了该试验台架的侧翻实验的适用性.     

车辆转向工况准确模拟方法研究

 以虚拟轮胎与地面间的相互作用力为思路,构建由电动助力转向系统、转向阻力矩加载装置及测控系统组成的车辆电动助力转向系统(EPS)试验平台,研究车辆转向工况的准确模拟方法。设计双闭环实时控制策略,以提高力矩加载装置伺服电机的力矩输出精度,并从软件、硬件层面设计伺服电机防超程控制策略,以保障试验平台应用过程的安全性。对某乘用车原地转向工况进行EPS 试验平台模拟试验,并对试验平台控制系统的实时性进行硬件在环试验,结果表明,设计开发的控制系统及其控制算法能够满足实时性、准确性要求,实现了车辆转向工况在EPS 试验平台上的准确模拟,可为车辆EPS 控制器的开发、调试提供良好的试验环境。     

自适应巡航执行机构在环仿真跟随控制器设计

为解决自适应巡航控制快速原型开发并提高仿真系统精度,建立了包含电子节气门与主动制动等硬件在内的执行机构在环仿真系统. 利用模糊前馈与PI反馈设计了以距离偏差和速度偏差为输入,基于加速度控制的前车跟随控制器,使主车保持安全车距跟随前车车速行驶,利用执行机构在环仿真系统对开发的前车跟随控制器进行了验证. 结果表明仿真系统运行正常,前车跟随控制器可完成对主车的控制,并对主车参数的变化及环境扰动具有一定的抗干扰能力.      

柴油机混合动力客车测试平台的开发

为了对自行开发的柴油机混合动力客车系统进行相关的控制策略研究及性能分析，开发了一个测试平台．分析了该测试平台的软硬件功能．测试平台硬件采用模块化的设计方法，以PIC18F458为主芯片设计了测试平台的硬件采集板，包括电源模块、通讯模块以及信息采集模块等．详细分析了各个模块的结构以及设计方法．介绍了基于Labview的软件程序设计方法，包括底层驱动程序以及上层监测程序．采用多线程、Labview与C＋＋混合编程的设计方法，提高了通讯的实时性．柴油机混合动力客车台架试验表明，此平台运行功能良好，通讯质量实时可靠．     

基于simulink的纯电动汽车整车控制系统设计

为电动汽车整车控制系统开发周期长和稳定性差的问题,本文通过设计了一款纯电动汽车整车控制系统研究了整车控制问题。该系统基于飞思卡尔S12处理器开发的ECMV2硬件模块,软件的底层驱动是以Code Warrior IDE for HCS12为开发环境创建软件工程,封装成simulink的图形化模块,提供全部板载外设驱动程序库,并提供GUI界面以便于配置,使得基础软件和控制算法在同一个平台上搭建并验证,以及建立了整车各模块模型和控制策略。通过实车测试进行验证,结果表明,电机驱动扭矩峰值的时间差是1s;车辆的加速过程相对稳定;电池电压也不会迅速下降;驾驶员的操作也很快得到响应。可见该系统控制器灵敏度高,电机响应迅速,车辆运行平稳。此系统与传统的开发形式相比,开发时间大大缩短,增强了整车控制器的稳定性和可靠性。     

燃料电池/蓄电池双能源电动汽车动力系统仿真

采用燃料电池/蓄电池作为电动汽车动力系统的开发与研究是国外电动汽车动力系统研究的新方向.结合对电动汽车动力系统研究进行的一些探讨,对燃料电池/蓄电池双能源电动汽车动力系统进行了建模.并采用与focus汽车同样的底盘和车身,用30 kW质子交换膜燃料电池为主动力源,以铅酸蓄电池为辅助动力源.在Advisor平台上实现了对该虚拟样车的仿真,而且以欧洲NEDC循环工况进行了仿真实验,结果表明该虚拟样车完全满足设计和性能要求.     

线控转向稳定性控制设计

在线控转向系统中,方向盘和车轮相互独立,为车辆实现最佳的稳定性提供了很大的设计空间.本文通过Simulink和CarSim软件联合仿真建立了带有线控转向系统的车辆模型,对车辆模型进行了稳定性分析;提出了基于线控转向系统的主动安全控制算法;通过CarSim和LabVIEW联合建立的硬件在环试验平台实现了整车仿真数据与硬件台架信号的互相通信,并验证了主动安全控制算法.这为线控转向车辆稳定性的研究提供了一种新的思路和方法.     

基于系统综合效率最优的双轴并联PHEV联合优化控制策略

针对双轴并联插电式混合动力汽车控制策略与参数优化问题,综合考虑发动机和电动机工作区间对整车经济性的影响,以系统综合效率最高为目标提出了同时优化转矩分配和变速器挡位的联合优化控制策略,同时引入成本函数对整车经济性和换挡成本进行综合评价.制定控制策略后,以整车在NEDC工况下的电平衡油耗最低为优化目标,采用Isight/Cruise/Simulink联合仿真优化平台采用自适应模拟退火算法对联合优化控制策略参数进行了优化.仿真结果表明,经优化参数后的联合优化控制策略比未经参数优化的规则策略节省油耗7.7%,比运用初始规则策略节省油耗17.3%.