动态交通环境下的纯电动车辆多目标出行规划

为缓解电动车辆出行过程中包括里程不足、充电时间长、充电站稀少以及电池循环寿命有限等固有问题,提高电动车辆的行驶性能以及驾驶员的接受程度,需要为其推荐合理的出行与充电方案。然而,目前出行方案制定方法没有考虑到交通环境复杂多变的特性,并且仅能提供在单一目标下的出行方案,难以为驾驶员提供综合考虑多种因素的出行策略。该文提出了一种在动态随机路网环境下的考虑多目标多约束的电动车辆出行规划策略。该出行规划策略考虑到交通环境的时变随机特性,利用多目标蚁群优化方法计算求解最优Pareto解集,为驾驶员推荐包括出行路径、各路径上的行驶速度、充电位置与模式、空调使用等出行要素。研究结果表明:基于动态随机路网的出行方案相比于基于静态确定性路网的出行方案更为优秀;相比于单一目标出行方案,基于多目标优化的出行策略综合性能更好。仿真结果证明了该方法能够协调各优化目标与约束条件,合理推荐电动车辆的出行方案解集,提升电动车辆的使用性能。     

电动车辆设计中的匹配理论研究

讨论了电池组容量选择对电动车辆整车动力性和续驶里程的影响,提出了一种合理配备电池组容量的方法--影响因子综合评价法.定义了车辆动力性和续驶里程影响因子,给出了相应的计算公式,建立了相应的匹配原则.详细讨论和评价了两种典型的电动车辆用电池组连接方案.通过对BJD6100-EV电动公交车的匹配计算,验证了该匹配理论的正确性.该匹配方法可用于指导电动车辆的设计,特别是电池组容量的匹配设计和连接方案的设计.     

基于劣化数据的综合传动装置剩余寿命预测

研究不确定测量多维劣化监测数据下的综合传动装置剩余寿命预测.采用主元分析与状态空间模型融合得到装置劣化程度指标;根据随机过程首中时间的概念定义了装置的剩余寿命,利用Wiener过程建立了装置劣化过程模型,模型中考虑了装置劣化随机性与监测数据测量不确定性;采用极大似然估计方法估计了模型参数,并利用Kalman滤波技术实现了劣化模型的实时估计与更新,得到了装置的剩余寿命分布.研究结果表明,文中的方法能够客观描述装置性能劣化规律,优于不考虑测量不确定性的方法,能够提高剩余寿命预测的准确性,为装置的视情维护提供指导.      

基于驾驶员紧急制动行为特征的危险估计算法

基于真实交通工况下驾驶员的紧急制动行为特征,建立了一种新的危险估计算法用于汽车避撞系统的控制策略开发.通过在车辆上安装车辆行驶记录仪采集了目标区域内驾驶员的真实交通场景;对采集到的交通场景进行人工筛选,并按照美国高速公路安全管理局(NHTSA)的分类方法进行了分类,得到了6种典型的危险工况;通过视频图像处理等方法对典型危险工况下驾驶员的紧急制动行为进行了分析,得到了驾驶员紧急制动起始点的碰撞时间tTTC值以及车辆在紧急制动过程中的平均制动减速度,并利用这些数据建立了基于碰撞时间倒数tiTTC和期望减速度areq的危险估计算法.这种危险估计算法能够同时考虑两车快速靠近以及稳定跟车工况,并与驾驶员在真实交通环境中的紧急制动行为相对应.     

电动车辆能源系统智能化放电控制技术

介绍了电动车辆能源系统监测与控制的总体结构和功能流程,论述了电动车辆能源系统放电控制的基本原理,探讨了以电动车辆能源系统能量合理使用为目的的放电控制方法,给出放电智能控制的基本理论和实现技术。     

北京理工华创电动车技术有限公司

<正>北京理工华创电动车技术有限公司是北京理工大学于2010年7月成立的学科性公司,由北京理工大学电动车辆国家工程实验室创立,主要业务范围包括电动车辆整车及关键零部件开发和测试、提供先进的电动车辆动力系统平台及关键部件、节能与新能源汽车技术咨询和运营保障服务等等。     

纯电动公交时刻表和车辆排班计划整体优化

研究单线路的纯电动公交车辆运营时刻表和车辆排班计划的整体优化方法,以发车间隔平滑、使用车辆数少和充电费用低为目标建立多目标优化模型,考虑包括不同时段发车间隔范围、可用车辆数量的限制和纯电动公交续航里程约束在内的多个约束.采用多目标粒子群算法进行求解,基于多目标优先级寻找模型的最优解集合.案例表明:和现有的运营计划相比,模型能够平滑发车间隔,减少使用车辆数,充分利用非高峰时段充电以降低充电费用.     

基于图分类的智能车辆复杂场景风险等级评估与建模

准确估计驾驶场景的风险等级是保障车辆安全驾驶的基础，也是车辆智能化的重要体现.针对多种交通参与者共存的复杂行驶场景，提出一种基于图分类的场景风险等级评估方法，完成对场景的建模和对当前场景风险等级的有效评估.实车实验表明，所采用的驾驶员操作特征数据可以很好地表示驾驶员对场景风险等级的理解，并且图表示模型可以对场景中多种动态交通参与者及其交互关系进行有效说明，所提出的方法能够较为准确地对复杂行驶场景的风险等级进行评估，促进智能车辆安全行驶系统在复杂环境下的发展.     

基于车路协同的纯电动公交车行驶工况的节能优化

针对公交车的行驶路线中站点固定、需要频繁启停和没有考虑实时交通信号灯信息的问题,基于车路协同(CVIS),设计分析公交站点间不同的"加速—匀速—减速"的行驶工况,在ADVISOR(高级车辆仿真器)仿真平台上建立纯电动公交车动力系统模型.结合交通信号灯信息和站点距离信息,利用非GUI编程方法实现ADVISOR和遗传算法的联合仿真,以单位里程油耗量最低为目标,获得纯电动公交车在站点间的一种最优行驶工况,和车路协同工况优化前相比,单位里程油耗降低29.4%.     

驾驶员大多“忘”戴头盔

长沙市城区摩托车、电动车交通安全堪忧"去哪里,要车吗?"近日,记者在湖南长沙市城区袁家岭立交桥旁候车,一会儿功夫,就有几位"摩的"司机不顾身旁快速经过的各种车辆,随意停车搭话,其中一辆"摩的"还差点与一辆小汽车发生剐擦。2011年6月,《长沙市城市道路车辆通行若干规定修正案》正式实施,明确违规搭乘、闯红灯等将受罚,以期规范电动车安全行驶。记者当天在附近地段观察发现,驾驶员的安全     

基于驾驶员类型的车辆换道模型

由于传统最小安全距离的换道模型忽视驾驶员个体差异,使其缺乏安全性和灵活性.文中首先对与换道相关联的车辆的运动状态进行了详细的分析,给出了车辆与关联车辆之间各种可能的碰撞形式.在此基础上,针对不同类型司机在不同换道环境下的驾驶特性,结合车辆运动学理论,建立基于不同行驶状态及不同司机类型的椭圆最小安全距离换道模型,能够较好地解决传统换道模型存在的缺陷.最后通过Matlab仿真对比发现,文中提出的模型由于考虑驾驶员因素,仿真结果与实际交通更为相符.     

基于采样交通量与卡尔曼滤波的增程式电动汽车续航里程估算研究

为了提高增程式电动汽车续驶里程估算精度,消除驾驶员因电动汽车续驶里程估计不准确产生的忧虑心理,提出一种新的基于采样交通量与卡尔曼滤波的增程式电动汽车里程估算方法。依据不同道路等级,通过指数回归模型对增程式电动汽车交通量进行估算。介绍了卡尔曼滤波原理,给出卡尔曼滤波方法状态方程与观测方程,利用最小二乘法对卡尔曼滤波公式进行推导,获取状态向量预测值和状态向量测试方差矩阵。介绍了单位能耗行驶里程计算方法。结合采样交通量和剩余续驶里程计算结果,通过卡尔曼滤波方法获取下一时刻增程式电动汽车的续驶里程,实现对增程式电动汽车续驶里程的估算。经实验验证,所提方法估算准确性高。     

基于采样交通量与卡尔曼滤波的增程式电动汽车续驶里程估算

为了提高增程式电动汽车续驶里程估算精度,消除驾驶员因电动汽车续驶里程估计不准确产生的忧虑心理,提出一种新的基于采样交通量与卡尔曼滤波的增程式电动汽车里程估算方法。依据不同道路等级,通过指数回归模型对增程式电动汽车交通量进行估算。介绍了卡尔曼滤波原理,给出卡尔曼滤波方法状态方程与观测方程,利用最小二乘法对卡尔曼滤波公式进行推导,获取状态向量预测值和状态向量测试方差矩阵。介绍了单位能耗行驶里程计算方法。结合采样交通量和剩余续驶里程计算结果,通过卡尔曼滤波方法获取下一时刻增程式电动汽车的续驶里程,实现对增程式电动汽车续驶里程的估算。经实验验证,所提方法估算准确性高。     

基于面向对象技术的电动车辆故障诊断系统

研究基于面向对象技术(OOT)开发的电动车辆故障诊断系统.通过面向对象分析与面向对象设计(object-oriented analysis/object-oriented design,OOA/OOD)方法进行故障诊断软件设计和开发.该故障诊断系统对电动车辆主要电气部件如牵引电机、控制器和动力电池等进行故障检测和参数分析,提高了电动车辆的可靠性和可维护性.同时,OOA/OOD方法改善了系统软件的可扩展性.     

典型信号控制交叉口左转电动自行车通行空间交通特性研究及宽容设计方法

研究了典型信号控制交叉口左转电动自行车通行空间的交通特性,设计了左转电动自行车在典型信号控制交叉口通行空间交通特性的数据采集方案,系统地分析了典型信号控制交叉口左转同向并行电动自行车横向间距、左转对向电动自行车避让行为特性,得出如下结论:(1)电动自行车在典型信号交叉口左转时,在同一行车速度同一累计频率下,同一进口道左转同向电动自行车与机动车之间的横向距离要大于不同进口道同向左转电动自行车之间的横向间距;(2)当单位时间电动自行车流量≤0.52辆/s时,单位时间电动自行车流量与左转相位下避让行为个数大致呈线性正相关关系;当单位时间电动自行车流量0.52辆/s时,左转电动车相对会选择跟随并匀速行驶;(3)同向左转电动车的速度大多分布在0～9 m/s。     

ITS中基于模糊积分信息融合理论的仿真算法研究

交通仿真是ITS的重要实验研究手段。传统的微观交通仿真模型,特别是反映交通决策行为的车辆跟驰模型,未能综合考虑交通环境中多源信息的有效融合。利用模糊积分理论确定驾驶员信息融合后对车辆应采取的反应行为。通过模型验证表明:在车辆跟驰模型实施之前,利用模糊积分算法模型化驾驶员在多源信息融合条件下的反应过程是行之有效的。     

电动公交车关键技术取得突破绿色公交奥运上路

"十五"期间,我市电动汽车研发工作走在全国前列,市科委设立了"电动汽车重大专项",支持我市电动汽车整车及动力电池等关键部件的开发及转化,共投入专项资金2700多万元。组建了"天津清源电动车辆有限公司",并成立了"天津市电动车辆研究中心",开发出夏利系列和QY系列的各类纯电动、混合动力的轿车和大客车。所支持单位全部成功进入国家电动汽车研发的总体布局,使我市成为我国纯电动汽车研发的最重要基地。清源公司开发并生产的幸福使者纯电动轿车实现了我国电动汽车的首次出口,目前已累计出口美国513辆。电动汽车产业化基地也在开发区西区奠基,市科委将通过创新专项资金给予支持。该产业化基地将建成一条电动汽车动力总成生产线,形成年产电动汽车动力总成3万套的能力,能够覆盖纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池汽车所需的动力总成;建成一条纯电动汽车柔性总装线,形成年产纯电动汽车2万辆的能力,年产值超过亿元。2002年,我市被科技部批准成为电动汽车示范运行城市,成为6家国家级电动汽车示范运行城市之一。目前已有14辆纯电动轿车在天津市内进行运行示范,示范总里程已超过10万千米。在此次基础上,我市拟安排35辆自主开发的混合动力电动大巴在8路和900路进行示范。为落实市政府优先发展公交战略,迎接奥运、改善本市市容环境及客运交通状况的重要举措,我市将开辟4条由电动公交车组成的公交线路。其中在中心城区开辟3条、在滨海新区开辟1条。投入近百辆、单车价值百万元的新型电动公交车。该车为10至12米的空调车,具有安静、环保、"零排放"的"绿色汽车"特征,最高时速可达80千米。     

考虑驾驶员性格特性的超车模型研究

针对超车模型研究过程中存在忽视驾驶员个体差异性,将车辆抽象为质点而无法考虑车辆的几何大小及超车时车辆之间的位置关系等不合理地方,本文引入驾驶员性格特性到车辆几何模型中,建立了考虑驾驶员性格特性的车辆超车模型。由于考虑到车辆在不同行驶环境下车辆纵向和横向危险程度不一样,提出了车辆椭圆几何模型,并结合超车过程建立了计算超车车辆从超车行为产生到超车过程结束所需的最小超车时间和安全距离的计算模型,最后通过Matlab数值仿真发现,文中提出的模型克服了现有的超车模型中普遍存在的没有反映驾驶员个体差异的缺点,反映出不同类型的驾驶员在相同超车过程中所需的最小超车时间和安全距离会有所不同,体现了驾驶员个体的差异性,计算结果与实际交通相符。     

用超级电容储能的电动车再生制动力控制

目前电动车实用化的最大障碍是续驶里程短,而缓解此障碍的方法之一是采用再生制动.针对以超级电容为储能装置的电动车,为满足其制动性能要求,通过分析再生制动系统的工作原理,应用换路原理建立了其再生制动系统模型.基于DC/DC变换器状态空间平均的建模理论,利用超级电容端电压和电动机转速估计电动车再生制动过程中电动机的制动电流,提出了保持车辆电制动减速度平稳的能量回收控制策略.搭建了再生制动试验台进行试验,验证了系统结构的可行性和控制策略的有效性.结果表明:所采用的控制策略能将制动电流控制在目标值附近并且比较稳定,再生制动系统能量回收率高;再生制动能量回收控制策略试验与仿真结果一致,能够满足工程应用要求.     

基于轨迹重构的城市路网OD估计方法

为了提高城市路网OD估计精度,提出了一种基于自动车辆识别数据的宏微观OD估计框架.该框架将微观层的个体路径选择行为和宏观层的随机用户均衡(SUE)分配相结合,微观层通过粒子滤波器的重要性采样过程更新状态空间概率曲线来实现车辆轨迹重构,从而构建宏观层路径流约束;宏观层建立上层为广义最小二乘、下层为路径流修正的Logit随机用户均衡分配的OD估计双层规划模型.该方法在基于Sioux-Falls网络的VISSIM仿真模型上实现,通过VISSIM设置虚拟检测器来模拟现实环境中的自动车辆识别系统.结果 显示,所提方法在各OD对估计中的平均绝对误差(MAE)均值为106.2辆/h,总需求百分比偏差(TDPD)均值为9.54％,相比较于非轨迹方法(MAE均值720.05辆/h,TDPD均值41.54％)有明显优势,在检测器覆盖率大于60％的条件下可以得到较为可靠的OD估计结果.