纯电动汽车动力系统参数匹配与性能仿真

为了对纯电动汽车动力系统总成参数进行合理匹配,提高整车性能,根据整车性能要求设计动力系统布置方案,对动力系统进行参数匹配和选型。利用AMESim建立电动汽车动力系统模型,仿真分析纯电动汽车的动力性和经济性,并根据仿真结果,适当调整动力系统的模型参数。研究结果表明:在纯电动汽车动力系统匹配时,通过调校传动系统的传动比,可以得到更优的动力系统匹配方案。     

基于粒子群算法的船舶动力设备匹配问题分析

文章对船舶动力装置设计过程中的能量匹配、系统配置设计方法进行分析,建立了基于约束的船舶动力系统配置模型,运用粒子群算法对实船的船舶动力系统配置进行了求解分析,从而提高了船舶动力系统设计质量及设计效率。     

混合动力汽车动力系统匹配优化仿真实验研究

运用ADVISOR2002仿真软件,构建不同混合度下混合动力系统匹配优化平台,以车辆燃油经济性和排放性为依据,通过设计低、中、高混合度的混合动力系统,利用欧洲CYC_ECE_EUDC_LOW循环工况测试,对不同混合度的混联式混合动力系统进行仿真实验,比较各自的燃油经济性和排放性,实现动力系统的优化匹配。结果表明,高混合度的混联式动力系统燃油经济性和排放性最优。     

有轨电车燃料电池混合动力多目标匹配优化

有轨电车燃料电池混合动力系统配置对整车动力性能、系统效率及经济效益具有重要影响，但是目前缺乏有效的优化匹配方法. 基于有轨电车沿线动态工况下的牵引功率计算，提出了面向服役周期成本最低的燃料电池有轨电车混合动力系统匹配优化方法. 以混合动力系统整车服役周期成本最低、体积/重量最小为目标函数，以动力性能、直流母线电压、电源输出功率、功率/能量实时平衡、储能系统充放电倍率及其充放电深度和SOC （state of charge） 为约束条件，建立了多目标多约束配置优化模型. 采用多目标优化方法获取Pareto前沿，同时给出了体积/重量可接受、经济性最优的推荐方案确定方法. 仿真结果表明，多目标匹配优化方法配置的有轨电车燃料电池混合动力系统满足了所有设计指标，混合动力系统全寿命周期成本从7 000万元降为1 500万元.      

微混合动力城市客车动力系统的参数匹配

在城市工况下,车辆怠速油耗大,车辆起停十分频繁,微混合动力汽车利用BSG对发动机进行快速启动和停止控制,取消了发动机怠速工况。通过对车辆起动和制动工况进行分析,对城市客车动力传动系统结构进行改进,提出了车辆控制策略,并对动力系统参数进行匹配设计。利用ADVISOR软件对车辆性能进行了仿真分析,确定了动力系统各部件的参数。分析结果表明,改进后的动力系统结构能满足车辆起动性能要求,其燃油经济性也有所提高。     

串联式混合动力公交车的参数选择

根据城市公交车的工作特点,对串联式混合动力公交车动力系统主要部件发动机、电动机、电池组等,提出了选择和设计原则,实现优化匹配,提高动力性、燃油经济性以及降低排放性能.     

燃料电池轿车动力系统结构设计

对比分析实际燃料电池轿车两种动力系统结构的优缺点,提出燃料电池轿车动力系统设计原则;Plug-in燃料电池轿车动力系统的结构能够继承所述两种动力系统结构的优点并克服其固有缺点;根据动力系统设计原则实现的Plug-in燃料电池轿车动力系统,具有效率高、成本适中的特点;经仿真分析和试验认证,所设计的Plug-in燃料电池轿车动力系统结构和能量分配设计方法准确实用。该方法对串联混合动力、双电源系统汽车的能量设计分配也具一定参考价值。     

高速列车动力系统选型设计方法研究

针对现行高速列车动力系统选型设计工作量大、过程繁琐、效率低等现状,把基于实例和规则推理的技术应用到动力系统的选型设计中.根据动力系统高压、牵引、制动模块的特点,研究了动力系统产品的结构模型,并设计了详细的选型设计流程,通过实例推理得到相似度高的实例,再根据规则推理得到准确的选型结果.在此基础上,开发了高速列车动力系统选型设计软件,以牵引电机选型设计为例,验证了该方法的有效性和可行性.     

CKZ6991EB型大客车动力系统存在问题及对策研究

重庆公交CKZ6991EB型天然气客车动力系统与实际运行工况不匹配,运行效率低。在保持原车变速器总成不变基础上,采用基于MATLAB平台的遗传算法,对该型客车驱动桥速比进行了优化设计。结果表明:采用速比为7.51的驱动桥能显著提高客车运行效率,且客车在坡道高密度区运行时经济性可获得改善。     

基于Cruise的纯电动汽车参数匹配及仿真

基于某款MPV,根据整车设定的目标参数对电机、电池组、传动比进行选型和匹配;利用Cruise对纯电动汽车进行建模,并对其动力性和经济性进行仿真分析,结果表明:整车性能指标满足设定目标要求,动力系统的参数选型、匹配是合理的.     

GPS实时地图匹配技术中缓冲区分析的研究

GPS数据如何实时地与GIS地图数据匹配已经成为GPS车辆导航系统中的关键问题之一。通过对GPS车辆导航中地图匹配问题的研究,认为可以采用误差缓冲区分析方法对GPS动态定位数据与GIS地图数据进行地图匹配。在实际应用中业已证明该方法效率高、可操作性强,有利于提高GPS车辆导航系统在应用中的精度和可靠性。     

考虑行驶时间不确定性的合乘路径鲁棒优化方法

为应对实际合乘过程中时间不确定性带来的负面影响,本文研究不确定行驶时间下的合乘问题。采用预算不确定集合描述时间变量,引入不确定性水平可调节的预算系数,构建以车辆总里程最短和车辆数最少为目标的合乘路径鲁棒优化模型。并设计两阶段算法求解,第1阶段以两乘客间的可行合乘路径为基础,从车辆总里程节省率和乘客时间窗匹配灵活性两方面设计公式量化合乘匹配机会,以匹配机会为权重构建乘客图网络并聚类乘客需求;第2阶段设计以顺序插入启发式方法构造初始解的禁忌搜索算法求解。案例数据实验结果表明：本文聚类方法能保证优化质量并提高85%以上的计算效率,同时能缩减乘客等车时间和绕行距离;增大预算系数时解的鲁棒性逐渐提高,但会增加10%~40%的车辆数并降低1%~10%的里程节省率;大规模乘客案例和窄时间窗案例的合乘路径对不确定时间的敏感性更高,宽时间窗案例无需增加过多额外车辆和总里程就能达到较高水平的路径鲁棒性。     

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地图匹配问题是浮动车技术中必须解决的关键问题。由于浮动车数据自身的特点，传统的导航地图匹配算法难以直接适用于大规模的浮动车数据匹配。本文在分析基于浮动车数据的地图匹配与传统的导航地图匹配的异同点的基础上，提出了浮动车地图匹配模型族的解决方案和相应的道路网格拓扑结构，设计了包括道路初次匹配模型、平行方向道路识别模型、节点匹配模型、延时匹配模型在内的浮动车数据地图匹配算法体系，并对算法进行了评估和验证。本文提出的浮动车数据地图匹配算法模型已经在广州市ITS示范工程中得到了实际应用，应用结果表明该算法具有准确、高效和实用的特点。     

基于运动学和动力学模型的无人驾驶路径跟踪控制器设计

设计了一种应用于无人驾驶控制的基于车辆运动学和动力学模型的路径跟踪控制器,包括运动学和动力学模型、路径跟踪控制模型、地图匹配模型和执行命令融合模型,使用实时车辆姿态信息进行转向角度预测,使用实时车辆定位信息进行反馈控制以消除系统干扰和模型误差。系统硬件包括车辆平台、嵌入式Mbed开发平台、Ubuntu系统运行平台和惯性导航系统,软件框架使用robotic operation system(ROS),使用rosserial服务连接嵌入式Mbed开发板与ROS。实车测试表明控制器系统达到设计目的。     

基于距离准则的地图匹配算法研究

为了弥补车辆导航中位置点匹配算法的不足,对轨迹曲线匹配的思想进行了必要的介绍,并重点从距离要素出发,对匹配准则进行了研究。在分析了各种常见距离定义的不足后,提出了基于面积法的距离匹配准则,并对距离准则的算法设计和适用性进行了详细的分析和描述。结论表明,采用该算法后的总体定位精度优于GPS的定位精度,算法准确性也比位置点匹配高。     

体悬电机变轨距转向架动车动力学性能及参数优化

建立了一种适用于1 435/1 000 mm轨距变换、电机体悬的高速动车组变轨距转向架动车的动力学模型;重点计算在2种轨距线路上动车采用不同的轮轨匹配关系、不同磨耗状态下的运行稳定性分岔特性,并计算了轨距、轮轨游间对运行稳定性的影响;计算了车辆运行垂向和横向平稳性以及在不同曲线工况条件下车辆的曲线通过性能,结合相关动力学标准对各项动力学性能指标进行了评定,并对造成各项动力学指标差异的原因进行了简要分析;以电机体悬式变轨距转向架动车的12个悬挂参数为因子,以车辆蛇行失稳速度、轮轴横向力、轮轨垂向力、轮重减载率和脱轨系数5个动力学指标为响应,采用最优拉丁超立方设计方法进行试验设计;建立径向基神经网络代理模型,采用NSGA-Ⅱ多目标遗传算法对动车主要的悬挂参数进行多目标优化。计算结果表明:在设计工况条件下,所设计的高速动车组变轨距转向架动车在2种轨距线路上运行稳定性、平稳性和曲线通过性能均能满足设计要求;在1 000 mm轨距上运行的稳定性优于1 435 mm轨距情况,但运行平稳性和曲线通过性能劣于1 435 mm轨距情况;优化后的悬挂参数可以兼顾车辆的运行稳定性、平稳性和曲线通过性能,使车辆具有更好的动力学性能,在2种轨距线路运行上所有计算性能指标均满足相关标准。      

基于GPS与图像融合的智能车辆高精度定位算法

车辆自定位是实现智能车辆环境感知的核心问题之一.全球定位系统(Global Positioning System,GPS)定位误差通常在10 m左右,不能满足智能车辆的定位需求;惯性导航系统成本较高,不适于智能车辆的推广.本文在视觉地图基础上,提出一种基于GPS与图像融合的智能车辆定位算法.该算法以计算当前位置距离视觉地图中最近一个数据采集点的位姿为目标,首先运用GPS信息进行初定位,在视觉地图中选取若干采集点作为初步候选,其次运用Oriented FAST and Rotated BRIEF(ORB)全局特征进行特征匹配,得到一个候选定位结果,最后通过待检测图像中的局部特征点与候选定位结果中的三维局部特征点建立透视n点模型(Perspective-n-Point,Pn P),得到车辆当前的位姿,并以此对候选定位结果进行修正,得到最终定位结果.实验在长为5 km的路段中进行,并在不同天气及不同智能车辆平台测试.经验证,平均定位精度为11.6 cm,最大定位误差为37 cm,同时对不同天气具有较强鲁棒性.该算法满足了智能车定位需求,且大幅降低了高精度定位成本.     

公路收费站横杆状态的视频检测方法及应用

以高速公路收费站监控视频为背景,提出一种可自动分析和检测横杆运行状态的方法,从而判断车辆通过与否并统计车辆数。该方法的实现,首先对横杆的颜色特征和轮廓几何特征进行学习;然后对监控视频图像进行颜色和几何特征匹配以滤除非横杆区域;再对得到的疑似横杆区域进行修复;最后计算横杆的重心坐标及其运动状态以判断开闭状态。样本测试显示,新方法能有效克服视频场景中各种干扰因素的影响,提高车辆计数的准确性。     

Urban Traffic State Estimation Considering Resident Travel Characteristics and Road Network Capacity

Urban traffic state is usually measured by vehicle average travel speed. It reflects the resident travel behavior on urban road network, and changes with the actual matching status of traffic demand and supply. In this paper, the traffic supply is estimated by the ideal carrying capacity, and the traffic demand is evaluated by vehicle traffic intensity considering resident travel characteristics. In this way, the network carrying capacity and traffic intensity are compared by equative unit. By introducing the intensity/capacity ratio, the matching degree between traffic demand and supply is determined, and the traffic state is identified based on average vehicle speed. In the last section, the 2005 field data of Beijing city is used to test and verify the proposed method.     

基于产品族的铁道车辆轴箱弹簧快速设计方法研究

引入产品族的概念,针对铁道车辆轴箱弹簧产品的快速设计,提出了一种基于产品族的铁道车辆轴箱弹簧快速设计方法.在铁道车辆轴箱弹簧的产品族设计的基础上,建立产品族数据库,采用基于相似实例惩罚函数优化设计方法实现轴箱弹簧的快速设计,并据此开发了一套基于产品族的铁道车辆轴箱弹簧快速设计系统,以某型车双卷轴箱弹簧快速设计为实例,验证了快速设计方法的正确性和有效性.