驾驶模拟器运动系统对自由驾驶行为的影响分析

通过构建晴、雾天气下自由驾驶两个实验场景,对比分析了8自由度和零自由度驾驶模拟器对自由驾驶加减速行为、期望速度等变量的影响.结果发现,当能见度相同时,驾驶模拟器运动系统自由度对加速行为和期望速度影响不显著,但对减速行为影响显著,特别是对浓雾天气下的减速行为影响显著;当驾驶模拟器运动系统自由度相同时,能见度对驾驶员的加减速行为和期望速度有显著影响.     

基于实际运行数据的混合动力汽车能耗分析

针对并联式插电混合动力汽车（PHEV）能耗模式复杂及能耗规律尚不明确等问题,提出一种基于实际运行数据进行PHEV工作模式辨识以及不同工作模式下能耗规律解析的方法,利用多元非线性回归模型揭示混合驱动模式能量消耗率（ECR）的影响因素。基于上海市425辆PHEV一年的实际运行数据分析表明,PHEV的能耗受驾驶环境和工作模式的影响显著,且能耗费用与燃油汽车相比具有成本效益。样本PHEV的平均ECR较传统燃油车节省37.9％,是一般纯电动汽车的2.96倍。行驶速度和温度对ECR具有显著非线性影响,加速度具有显著的线性正效应。     

高速公路分车道荷载差异及其响应特性

为研究我国高速公路各车型分车道行驶的交通规则对分车道荷载及其响应的影响,选取实测的单向两车道、三车道和四车道的动态称重(WIM)数据,首先统计了各车型对车道的选择概率;然后,对比了分车道交通流量及荷载分布的差异;最后从车重极值、荷载响应极值、荷载响应损伤累积三方面研究了分车道行驶对桥面结构局部设计、桥梁整体设计和桥梁疲劳设计的影响.研究表明,各车型对车道具有特定的选择概率,分车道在车型组成、交通流量及荷载分布上显著差别.不同车道数时,分车道的外推车重极值存在差别,桥面结构局部设计用车辆荷载模型应据此进行车道修正.分车道荷载响应极值的比值及等效应力幅的比值均不为1,说明分车道最不利荷载响应及疲劳损伤累积效应都不相同,桥梁的整体设计和疲劳设计应该考虑这些特性.     

基于高逼真驾驶模拟器雾霾天气下跟驰行为分析

为研究雾霾天气下车辆跟驰行为,基于8自由度高逼真驾驶模拟器,设置晴天和雾霾天两个实验场景,采集不同交通状态下跟驰驾驶行为数据,分析车头时距、车头间距、车头延迟时距、加速度、减速度等跟驰行为关键变量.实验结果表明,雾霾天气显著影响了跟驰行为,最大车头间距在自由流、拥挤流和阻塞流跟驰状态下分别增加了8.7%、19.4%和25.6%;自由流跟驰状态下最小车头间距减小了13.0%;阻塞流跟驰状态下最小车头时距减小了47.9%,但延迟时距及其离散性增加了15.5%和28.2%;雾霾天气下后车的加速行为更为谨慎.不同交通状态下的跟驰行为存在显著差异.随着跟驰车速增加,最大、最小车头间距及其离散性显著增加;最大、最小车头时距及其离散性则呈先增加后减小趋势,延迟时距显著增加.     

基于多元胞模型的桥梁车流合成及荷载模拟

随机车辆荷载模拟是桥梁荷载评定和性能评估的基础和关键,目前基于Monte Carlo的车流模拟较难呈现长加载跨径内车流的微观动态演化特性,而基于元胞自动机(CA)的单元胞模拟方法在加载精度方面仍需改进.单元胞模拟法中,将每个车辆用一个元胞模拟,难以体现轴重影响,限制了模拟精度的提高.在此基础上,提出了每个元胞模拟一个车轴,多个元胞模拟一辆车的多元胞自动机(MCA)模型,并利用实测车流及其荷载数据进行模型校核.研究表明:多元胞车轴模拟方法能够准确地还原车流量、车头时距、车速、车重等系列车流以及荷载参数.以1 000m虚拟加载跨径的荷载集度、支点剪力、跨中弯矩为指标,统计模拟车流和实测数据的荷载响应特性.结果显示,MCA模型的模拟结果与实际车流误差均在5%以内,相较于传统单元胞模型17%的误差,精度显著提高.     

基于CT图像单轴受载煤样损伤计算

针对CT图像的特点,分别从像素与体素两种尺度定义了表面孔隙率与体孔隙率.利用数字地形模型方法计算表面孔隙率,给出了基于工业CT灰度图像体孔隙率的计算方法.对煤样单轴加载下不同阶段的CT图像进行分析,获得了煤样表面孔隙率与体孔隙率随应力变化关系曲线.两种孔隙率都能较好地反映煤样内部损伤变化,表面孔隙率反映的是像素级的孔隙,体孔隙率反映了像素内部的孔隙,更能体现CT图像的特点.     

面向自动驾驶路测驾驶能力评估的避险脱离率模型

针对传统脱离率模型低估自动驾驶路测车辆驾驶能力问题,提出了避险脱离与非避险脱离概念,通过秩和检验确定脱离时长阈值,选取平均速度差、短时平均速度差、瞬时速度差为特征值,量化车辆脱离前后行为差异,利用无监督学习K-means算法辨别避险与非避险脱离类型,构建面向自动驾驶路测驾驶能力评估的避险脱离率模型。基于上海市城市道路和快速路两类场景路测数据,验证避险脱离率模型的合理性与有效性。结果表明,基于避险脱离率模型,自动驾驶路测车辆驾驶能力在城市道路与快速路场景中,分别比传统脱离率模型平均提升了4.8和7.3倍。     

变截面连续梁动力特性的差分解法

针对变截面连续梁在公路、铁路桥梁、建筑、机械结构中广泛使用的情况,为解决变截面连续梁的变系数控制微分方程无法得到解析解这一困难,提出了运用有限差分方法解此问题的方法。通过推导连续梁动力特性的振型方程,建立其差分格式,利用对称性、反对称性、边界条件,将差分方程组简化,求解振型系数行列式为0这一方程,得到自振频率,相应地求出振型,并应用到实际跨线桥的计算。结果表明,差分方解法解决连续梁的振动问题非常有效,应用步骤简洁、固定。按照此思路编制计算机专用程序能对任意多跨变截面梁进行动力分析,可适用于土木、机械、舰船等结构。     

基于模拟实验的低等级公路车辆过弯风险预测模型

通过驾驶模拟实验对低等级公路车辆驾驶数据进行采集，从车辆过弯时的横向风险与纵向风险出发，对弯道的行驶数据进行统计分析，得到8个主要参数，并通过主成分分析筛选出速度标准差、切向加速度标准差及方向盘转速3个核心统计量，再以此为基础进行k均值聚类，分离出弱风险、急刹车、急转弯、强风险4类驾驶风险。最后取车辆过弯的前1/4时间窗口内的3个核心统计参数作为测试集，整条弯道的行驶数据作为训练集，通过Fisher进行建模，该模型的识别精度可达76.5%。     

基于定量分层模型的多匝道协调控制次序

针对城市快速路交通拥堵严重的问题,基于QHM(定量分层模型)并利用交通风险评估技术,提出了一种多匝道协调控制次序的方法.利用QHM将快速路通道合理分区,以各分区当前状态与临界状态密度差值比为主要指标构建通道多匝道优先级控制矩阵,进而确定各分区匝道的优先控制次序,以保证各分区交通流的稳定性和公平性,实现通道多匝道协调控制.最后,应用微观交通仿真软件Vissim验证了模型的可靠性和有效性.