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.     

基于HLA的电厂事故仿真研究

电厂事故发生后,现场破坏严重,甚至不复存在,这为分析事故发生原因,了解事故过程中机组的运行情况带来困难.运用虚拟现实技术构建基于HLA的电厂事故仿真模型,模拟仿真事故发生过程,重现事故现场,进而获取事故中真实、可靠的数据信息,为电厂事故分析及事故预防提供科学的指导.     

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。     

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。     

材料性能对汽车碰撞散落物运动特性的影响

为研究汽车碰撞散落物的材料性能对其运动特性的影响,进一步完善交通事故再现中汽车碰撞散落物的运动行为理论模型,建立汽车碰撞散落物的运动学仿真模型,通过仿真试验,模拟了在散落初始条件相同的情况下,汽车碰撞弹性、弹塑性、塑性散落体的运动,分析了在试验条件一定时,3种材料巨能的汽车碰撞散落体的运动特性的异同及其随散落速度、散落高度、散落角度的变化关系.模拟试验结果分析表明:存在散落角度的汽车碰撞散落体其非线性运动轨迹受材料性能影响较大.     

汽车-自行车事故碰撞过程仿真

为了更好的研究汽车与自行车碰撞的交通事故中的行人安全,基于多体系统动力学理论,使用动力学软件ADAMS建立了汽车—自行车碰撞模型。其中的人体模型已经应用PMHS轨迹运动数据进行了验证,并与一次假人碰撞试验进行了对比,结果吻合较好。应用建立的碰撞模型,模拟了不同汽车速度和不同自行车速度下的撞击过程,得到了一些有用的规律。从而为汽车被动安全的深入研究建立了一种快速、实用的工具。     

基于DE-DMPC的UAV编队重构防碰撞控制

当战场环境发生变化时,无人驾驶飞机(unmanned aerial vehicle, UAV)编队只有进行编队重构,才能保证编队的生存能力。在重构过程中碰撞问题严重威胁UAV安全应着重考虑。通过对UAV编队重构防碰撞问题进行分析,提出采用分布式模型预测控制(distributed model predictive control, DMPC)的方法,将编队重构问题转化为滚动在线优化问题。结合碰撞约束建立重构代价函数,针对代价函数求解复杂的问题,提出采用改进微分进化(differential evolution, DE)算法求解代价函数,并对算法的收敛性进行了分析。仿真实验表明,所提出的算法能够有效实现编队重构防碰撞控制,同时其代价更小、寻优能力更强。     

分析事故再现仿真结果不确定性的一种方法

事故再现仿真中包含很多不确定参数,将这些参数所包含的不确定性引入到仿真结果中去,可使结果更为客观与可信.借助拉丁超立方试验设计(LHS)与蒙特卡洛方法,提出一种基于LHs的事故再现仿真结果不确定性分析方法.该方法用LHs生成试验样本集,据此安排试验并获试验结果,再通过回归分析获得与原事故再现仿真模型近似的响应面模型,最后通过结合所得响应面模型与蒙特卡洛方法确定事故再现结果的取值范围;将此方法应用到一具有显式表达式的算例中,结果显示本方法所得结果与蒙特卡洛方法及不确定度评定基本方法所得非常接近,最后用一个真实案例演示了方法的实用性.     

轿车侧面壁障碰撞与侧面柱碰撞的仿真试验研究

汽车侧面碰撞是造成乘员重伤和死亡的主要交通事故形态之一,包括车对车和车对障碍物两种碰撞形式.同时开展侧面壁障碰撞(车对车)和侧面在碰撞(车对障碍物)的研究对于提高车辆侧面碰撞安全性具有重要意义.首先通过Benchmarking技术建立了与实车尺寸一致的某轿车整车有限元模型,通过计算机模拟仿真的方法,并结合实车正面碰撞的结果验证了模型的有效性.然后,分别根据ECE R95和Euro-NCAP法规的要求进行了侧面壁障碰撞和侧面柱碰撞的仿真试验.通过对比分析两种侧碰仿真试验下车体的变形情况及假人各部位的伤害指标,发现侧面柱碰撞会引起较大的车身变形,对假人头部,胸部等会造成更大的伤害.因此,为了进一步改进车辆的侧面碰撞安全性和降低乘员损伤风险,建议在汽车侧面碰撞安全认证试验时,同时进行两种形式的侧碰考核.     

基于碰撞接触的弹管多体动力学建模与仿真

基于接触碰撞理论,建立了火箭武器发射过程中弹管接触碰撞的多体动力学模型,该碰撞模型充分考虑了影响碰撞刚度和阻尼的因素,尤其是碰撞速度较高时速度对碰撞刚度的影响不能忽略。通过仿真计算,获得了通过一般试验方法较难测试到的碰撞接触力及火箭弹在管内的复杂运动情况。仿真结果为火箭武器的设计和分析提供了一定的参考价值。     

飞参驱动的虚拟飞行再现系统设计与实现

阐述了虚拟飞行再现的概念、意义,基于实际飞参和三维虚拟场景的飞行再现系统的逻辑功能设计与系统结构设计.详细讨论了基于C＋＋和Vega实现飞行再现系统过程中的若干关键技术点.最后介绍演示了原型系统及其性能.     

基于近似相机内参数的精确三维欧氏重建算法

提出一种并不需要精确知道相机内参数情况下序列图像的精确三维欧氏重建算法,与传统分层重建策略相比,利用现有数码相机的技术参数估计初始内参数,对序列图像进行准欧氏重建,避免了复杂繁琐的自定标过程。虽然从严格意义上讲,准欧氏重建方法的初始结果仍为射影重建,但场景的结构已经非常接近欧氏模型,进一步通过基于最小化重投影误差的光束平差方法可以得到精确的三维欧氏模型,仿真数据以及真实图像的实验结果验证了算法的有效性和精确性。     

自然场景的高真实感雾天退化图像仿真

自然场景的天气图像仿真是图形图像和计算机仿真领域中的一个重要的研究课题。首先,以自然场景的雾天图像仿真作为研究对象,深入探讨了天气导致图像退化的物理机制,提出了一种基于成像设备特性的大气点扩散函数。其次,由于场景深度是大气点扩散函数中的一个重要参数,将基于单幅图像的场景深度重建算法应用于此项研究中最后,提出了雾天图像合成的后处理算法,实现了高真实感的自然场景雾天图像仿真。仿真实验的结果证明了本算法的有效性。     

基于本体和BN的无人车行为决策方法

和高速交通环境比,城市交通环境具有更高的复杂性和不确定性,因此无人驾驶车辆行为决策系统要能给出驾驶场景下安全有效的驾驶动作.本文提出一种将本体语义表示与贝叶斯网络(Bayesian network,BN)概率推理相结合的行为决策模型.从驾驶场景中的多源异构信息和领域专家经验出发,建立本体并进行概率扩展,将其转换为BN,...     

基于DR预测的大规模Web3D场景预加载机制

为改善大规模Web3D场景的加载效率,提出一种基于DR(Dead reckoning)预测的大规模Web3D场景预加载机制,结合DR航迹预测的算法和基于历史路径的兴趣路径聚类算法,将航迹领域中路径预测和交通领域中路径聚类应用到虚拟场景加载领域中,提出一种Web3D场景的预加载机制。实验与研究表明,通过该算法实现的预加载机制可以显著地提高数据的传输效率,优化大规模Web3D场景的加载速度,有效地提高用户在Web3D场景中的漫游体验,为优化大规模Web3D场景的加载机制提出了新思路。     

事故环境下电梯轿厢及乘员动态响应数值模拟

提出了利用有限元方法再现电梯事故进行电梯安全设计的方法。首先,详细介绍了相关的有限元建模技术。然后,利用乘员动态响应,提出一套适应电梯事故的电梯乘员安全性评价方法。最后,在考虑电梯安全保护装置作用的情况下,将电梯、乘员、保护装置三者整合起来,用非线性显式有限元方法模拟电梯事故,并与真实事故结果比较,初步验证了该方法的可行性。     

三维欧氏重构的快速算法

提出一种分层三维欧氏重构算法。以仿射投影来逼近透视投影,采用线性迭代估计射影深度,通过测量矩阵的奇异值分解实现射影重构。然后利用场景中的平面与像平面的单应矩阵关于摄像机内参数的约束来实现摄象机的标定,最后求解一个满足欧氏重构条件的4×4非奇异矩阵,通过此矩阵将射影重构变换为欧氏重构。实验结果表明该算法是行之有效的。     

Method of Generating Strategic Guidance Information for Driving Evacuation Flows to Approach Safety-Based System Optimal Dynamic Flows: Case Study of a Large Stadium

In previous evacuation flow planning, a system optimal dynamic traffic assignment(SODTA) did not consider the exogenous costs caused by potential traffic accidents. A traffic accident,which might occur as a result of traffic congestion, will impact an evacuation process because of accidentrelated delays experienced by the downstream vehicles. This paper establishes a safety-based SO-DTA linear programming model in which the generalized system cost incorporates both the travel time and the accident-related delay. The goal is to minimize the generalized system cost under the cell transmission setup. Furthermore, the authors provide strategic guidance information that considers both the objective of the decision maker and the route choice behavior of the evacuees. Mathematically,the authors propose an unconstrained non-linear programming model aimed at minimizing the gap between the safety-based flows and the stochastic real-world evacuation flows, to provide strategic travel time information to be published on variable message signs(VMS). In the case study, the authors found that the safety-based SO-DTA model can reduce congestion and improve the evacuation efficiency; the stochastic real-world evacuation flows, guided by strategic information, can approach the safety-based flows.     

稀疏场景下SAR方位向随机丢失数据的迭代成像算法

针对合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)方位向随机丢失部分数据导致目标模糊和能量分散的问题,提出基于稀疏优化理论的重建成像方法.该方法主要针对稀疏观测场景的SAR方位向随机缺失数据的回波信号进行成像处理,利用SAR回波模拟算子,避免了二维回波信号矩阵变成向量的操作,从而减小了内存占用...     

基于决策树和BN的自动驾驶车辆行为决策方法

交通环境中存在着众多影响自动驾驶车辆行为决策安全的不确定性因素, 准确并及时地处理不确定性因素对自动驾驶车辆安全至关重要。因此, 建立了以人工驾驶行为分类为基础的贝叶斯网络(Bayesian network, BN)行为决策模型。利用决策树分类算法对人工驾驶行为进行分类, 利用BN建模驾驶环境并生成最优驾驶动作, 此方法既可以及时地分析人类驾驶员行为类别, 又能够充分考虑驾驶场景中的不确定性因素。利用仿真工具PreScan设计仿真实验, 仿真结果表明行为决策模型能够给出安全、合理的自动驾驶车辆行为。