换道行为对交通流宏观特性的影响

换道行为对交通流宏观特性的影响至今未得到充分认识.基于车辆行驶有限状态自动机框架,用微观仿真方法对不同交通情景下换道行为的影响进行了研究.结果表明在同质交通流中换道行为对宏观特性没有显著影响.对异质交通流,如果车辆之间存在最大速度差异,则在中低密度区换道行为能显著提高交通流量;如果车辆之间只存在加速性能差异,则换道行为对交通流宏观特性没有显著影响.说明换道行为对交通流宏观特性的影响与车辆差异性质以及交通流密度有密切关系,     

基于弹性安全换道间距的元胞自动机交通流模型

实际交通中,换道车辆的行驶速度不同,其所需要的安全换道间距也不尽相同。具体表是,高速行驶的车辆换道迅速、敏捷,而低速行驶车辆换道踌躇、犹豫。因而,对所有换道车均设定一个固定的安全换道间距是不恰当的,前人很少在这方面进行研究;结合现实提出的弹的安全换道间距规则,在改进前人模型仿真质量的同时,也提高了车辆的换道频率。模拟结果显示较以前模型,提出的元胞自动机模型将可改善道路的通行能力、提高道路资源的利用效率。     

鱼群算法在重大交通事故下车辆行为中的应用

采用鱼群的某些行为来模拟重大交通事故下车辆的一些行为。如利用鱼群的避障行为,随机移动行为,约束行为等来模拟车辆的换道行为,自然行驶行为,行驶中的约束行为等。并针对鱼群的避障行为对应的车辆换道行为进行了深入的研究,给出了车辆的换道模型（EMLCM）,从三个方面介绍了该模型的特点。并给出了在重大交通事故下车辆的延误时间的具体模型及换道期间车辆速度和位置变化情况,最后通过仿真实验说明采用的方法和提出的模型是有效的,对延误时间的分析是合理的。     

车辆换道控制策略及其灵敏度分析

本文研究了多车道交通系统中车辆换道行驶的微观模型;结合我国的高速公路分为快速车道与慢速车道的特点,建立了引导车辆行驶的控制策略,该策略由一系列规则构成;通过计算机仿真,验证了模型及规则的有效性;并对规则中的参数进行了灵敏度分析.     

基于Agent与模糊逻辑的车辆换道仿真模型

提出了基于Agent的多车道交通流协调控制系统的层次模型,该系统中各Agent之间的信息交流都是双向的.建立了车辆换道行驶、加速或减速等的模糊规则库.车辆的行为由一系列模糊规则来决定.在车辆的换道策略中使用Agent技术,可以克服传统模型中主要依靠车间距来决定换道,车辆之间没有相互作用的缺点.通过计算机仿真,验证了模型及规则的有效性.     

速度差异混合交通流稳态特性与过渡特性

车辆性能差异对交通流宏观特性的影响尚未得到充分研究.使用车辆行驶有限状态自动机模型,对由最大速度不同的两种车辆组成的两车道混合交通流进行微观仿真.结果表明混合交通流进入稳态后,相比同质交通流,中低密度区通行能力明显下降,临界密度增加.随慢车比例变化,换道率-密度关系呈现三种模式.在交通流从初始静止状态到稳态运行的过渡过程中,若初始时刻两车道慢车比例不同,随密度不同有三种不同的过渡模式,在低密度区系统迅速过渡到慢车对称分布状态,中密度区系统逐渐过渡到对称状态,但高密度区系统维持在不对称状态.说明慢车对交通流特性有显著影响,混合交通流的过渡过程非常复杂.     

基于车车通信合流影响区外侧车辆决策模型

在入口匝道合流区,驾驶员通过观察运行环境及估计周边车辆行驶特征,做出的相应的驾驶决策,常会使车流紊乱.针对该问题,从车车通信环境下获得的周边车辆运行全信息入手,建立上匝道合流影响区车辆决策机制模型,并更新了新决策机制情况下运行规则.数值试验分析车辆在两种不同环境下的时空轨迹图、合流区及上游换道情况、平均行程速度.结果表明:在车车通信环境及决策机制模型条件下,合流区只有很低水平的换道;平均行程速度最大提高了32.4％,在不同车辆输入情况下速度波动降低了76.7％,通行能力提高了13.3％.     

自动驾驶车辆换道博弈策略分析及建模

为了促进自动驾驶技术的发展,本文聚焦于自动驾驶车辆换道决策行为。首先对换道意图进行客观性量化,然后引入换道碰撞概率与换道动态风险系数,并基于博弈论思想建立自动驾驶车辆换道博弈决策行为模型,选取速度收益作为博弈收益的考量目标,使得自动驾驶车辆进行协作、安全、合理的换道。最后,使用SUMO软件将传统LC2013换道模型与换道博弈决策行为模型进行仿真实验和对比分析,结果表明换道博弈决策行为模型具有更高的稳定性、可靠性、安全性以及车道利用率。     

交通流微观仿真中的换道模型

通过分析车辆换道时车辆之间的竞争与合作关系，结合多智能体系统，提出一种新的换道模型。通过仿真实例说明新的模型与车辆的实际行为有较好的对应关系。     

轮毂电机驱动电动汽车电子差速系统研究

针对轮毂电机独立驱动电动汽车电子差速问题进行了研究.电子差速器要实现当车辆直线行驶时,两驱动车轮的轮速相等,而当车辆转向时,欲使车轮不发生滑移,车轮相对转向中心的角速度相等.为此,考虑车辆转向行驶时轴荷转移、向心力以及轮胎侧偏角的影响,计算每个车轮需要的驱动力矩,以车轮的滑移率为控制目标,提出了基于滑模控制(SMC)的电子差速控制策略,并在Matlab/Simulink环境下进行了仿真.仿真结果表明,此电子差速装置可以实现车辆直线行驶和转弯过程中将滑移率控制在最佳范围内,车辆能够按照预定方向稳定行驶.     

水下高速运动体空间运动的建模与仿真

为对水下高速运动体的运动进行准确分析,使用MATLAB软件建立水下高速运动体的模块化模型并仿真。通过对运动体受力和超空泡特性进行分析,建立了水下高速运动体空间运动的非线性、分段数学模型。在MATLAB/R2007a软件中,使用simulink加S函数混合编程的方法,建立了含复杂非线性项的模块化仿真模型。仿真结果证明,建立的水下高速运动体的运动模型符合运动体的实际运动规律,为之后的控制系统设计奠定了基础。     

基于模糊控制的高速车辆横向半主动悬挂仿真

在对铁道车辆横向半主动悬挂现有控制方法分析和比较的基础上,提出了基于阻尼A的自组织模糊控制,开发了高速电磁开关阀可变阻尼减振器,基于该模糊控制器来调节该减振器阻尼,使其对车辆运行工况的变化具有自适应能力。利用ADAMS软件建立高速铁道车辆的横向振动模型,将其输入到Simulink下进行仿真研究。仿真结果表明:与被动控制相比,自组织模糊半主动控制在各运行速度上都能够有效衰减车体振动,显著提高车辆的乘坐舒适性和平稳性。     

Lane Departure Assistance Coordinated Control System for In-Wheel Motor Drive Vehicles Based on Dynamic Extension Boundary Decision

Aiming at the advantages in active safety control of in-wheel motor drive vehicles, the classified decision-control-execution is proposed to the lane departure assistance system under the premise of ensuring the stability of the vehicle. The dynamic extension boundaries which vary with vehicle speed, road curvature and road adhesion coefficient are designed in the decision layer by using the neural network algorithm, which divides different dangerous degrees into different decision regions.The active differential steering controller, the electronic differential controller and their coordinated control strategy are designed in the control layer, and the corresponding control is carried out among different decision regions. In order to avoid the dangerous situation of secondary deviation caused by the existence of drift angle when the vehicle is rectified to the lane centerline, the heading angle controller is then designed in the control layer. The different torque distribution modes are divided according to the current vehicle speed, road adhesion coefficient and lateral acceleration in the execution layer, and the economic distribution, stability distribution, joint distribution are correspondingly executed among different torque distribution modes. Finally, Carsim and Matlab/Simulink are used for simulation verification.     

多轴汽车双相位转向性能分析

为满足多轴汽车低速机动灵活性和高速操纵稳定性,利用行星齿轮系统设计了基于转角传感型的双相位转向机构,并在ADAMS/VIEW中建立了五轴车辆的多体动力学模型,进行了同相位角阶跃输入响应分析,逆相位转弯半径和行驶阻力分析。结果表明:采用双相位转向后,高速行驶时,横摆角速度的峰值减小69.5%、稳定值减小69.1%;低速行驶时,转弯半径减小21.4%,并且行驶阻力也大幅度降低,从而改善了多轴汽车的转向操纵性能。     

高速公路交通仿真软件开发

为能对汽车控制系统进行有效的实地测试,从而设计开发了基于英国典型高速公路路段的交通模型。该模型提供了对英国高速公路交通流量模拟、路面状况模拟、交通规则模拟及路面用户的微观行为模拟。驾驶员模型包括道路汽车跟随模拟和汽车超车模拟。通过对本交通模型微观参数的优化,使所开发的交通模型能与实地测试数据相符合,从而能更真实地仿真实际高速公路的环境。基于该模型所开发出的具有图形用户界面的能为汽车控制系统的测试与评估提供有效的支持。     

电传动履带车辆动力性能协同仿真与试验研究

为了把某轻型履带车辆的机械传动系统改装成双电机独立驱动电传动系统,提出了驱动系统中感应电机、侧传动性能参数与整车设计参数和动力性能参数之间的合理匹配理论。借助动力学分析软件RecurDyn和控制系统分析软件Matlab/Simulink,对整车行走系统及电机驱动系统进行了混合建模和协同仿真,提出了转矩控制策略,分别从协同仿真和实车路况试验两方面对整车动力性能指标进行了客观评价。动力性能指标的仿真结果和试验结果均说明了电机驱动系统和整车参数的匹配是合理可行的,协同仿真模型及控制策略是正确的,体现了电传动履带车辆具有优越的动力性能。     

制动过程的主动转向干预控制

主动转向(AFS)能够提高车辆的转向跟随性和车辆的稳定性能,同时还能够产生额外的侧向力,抵御制动过程中由于制动力的不对称分配所引起的横摆及侧倾。首先基于主动转向的机构及制动过程建立了转向模型及车辆模型,并在该模型控制的设计中,利用横摆角速度和侧偏角反馈提高车辆的稳定性。同时,为了得到最佳的输出反馈增益矩阵,采用线性[0]二次型调节器(LQR-line quadratic regulator)进行最优控制。通过制动过程中主动转向的干预作用的MATLAB仿真,以及没有转向干预控制的制动过程试验与仿真的对比,表明主动转向无需驾驶员的额外干预,通过电机的主动补偿提高车辆的侧向稳定性,同时还能够影响车辆的纵向动力学过程,缩短制动的有效距离。     

快速路出口通行能力的可靠性仿真研究

随着中国经济的迅速发展，对交通的需求变得越来越迫切，各大城市都建立了快速路系统。快速路上没有交通信号灯，车辆可以高速行驶，但是在快速路的出口，由于右转车等待向右并线，使快速路上的车辆不能及时驶出，甚至导致整条道路的严重拥堵。出口成了影响快速路通行能力可靠性的瓶颈，无法有效地发挥快速路迅捷、通畅的作用。依据交通需求满意可靠性观点，利用仿真数据，研究在车辆到达服从泊松分布，不同到达率、右转率、让行率条件下，由右转车向右并线引起的道路通行能力可靠性变化，给出分析结果和一些有价值的结论。     

道路瓶颈前车辆强制变道汇流过程模拟研究

建立了基于车辆强制变道汇流行为的微观交通动力学模型,模拟分析了道路瓶颈影响下的交通流量、车道速度分布和时空图等3个宏观交通流特征和变道距离、行程时间等2个微观交通流特征。结果表明：瓶颈道路上任意截面的总流量均可表征道路的整体通行能力;中高车流密度下,道路瓶颈可使道路总流量降低10%~35%,并造成17%~42%的车辆行程时间延误;道路瓶颈对其上游相当长的区域内车辆具有减速效应;道路瓶颈前车辆强制变道距离的99分位值可以作为交通信息面板位置设定的依据。