动态称重系统数据采集及分析

采用山东省永久路面试验路的动态称重系统,详细介绍了动态称重系统的组成结构、动态称重系统的安装以及轴型的分类,并对所采集的轴载数据的处理方法进行了介绍和比较。在此基础上,分析了道路通行车辆的实际轴载谱、不同类型通行车辆的轴载变化、试验路段交通量的日、周、月变化以及车辆的速度变化,通行车辆的车道分布等,结果表明,实时采集车辆通行数据的动态称重系统所采集的数据库数据可以有效地解决原来轴载调查使用方法存在的与实际轴载不符的问题。     

动态称重系统在高速公路上的应用

对可以进行实时采集通行车辆轴载的动态称重系统进行介绍,主要通过对动态称重系统采集的数据库数据的分析,介绍分析了道路通行车辆的实际轴载谱、不同类型通行车辆的轴载变化、试验路段交通量的日、周、月变化以及车辆的速度变化,通行车辆的车道分布等。此外还简单介绍了用于动态称重系统的数据采集软件和轴型的判定。     

超薄平板式动态称重系统

通过限定车辆轴载来控制车辆超限超载,采用动态采集“轮”或“轴”载荷来监测车辆轴载的质量、总重。从安装形式看,石英式称重条、弯曲式称重板是一种“路面直埋”称重系统产品,整车式或轴组式称重系统是一种“基坑吊装”称重系统,均需破坏路基(包含大面积路面翻新硬化处理)为代价,存在安全性差、隐患较多、施工难度大、周期长、保养困难等问题。介绍了新一代超薄平板式高精度动态称重系统,即完全为高速公路“量身定制”的、基于地上衡的动态称重系统,其创新点表现为安全性好、施工方便、安装快捷、维修保养简单等。     

基于ETC的车辆动态称重系统轴载数据处理算法研究

文章针对提出的基于ETC的车辆动态称重系统设计,以压电石英传感器阵列作为称重单元,利用小波变换原理对采集原始数据进行降噪处理,并针对数据丢轴等现象提出基于相关性的信号完整性分析方法,最后依据各传感器的输出值及车辆通行速度建立了BP神经网络模型,利用该模型得到被称重车辆的车重。实验结果表明:称重传感器阵列和基于小波-BP神经网络的称重数据处理算法,达到了动态称重系统的称重数据测量精度,保证了基于ETC的动态称重系统从技术上得以实现,具有良好的实际应用价值。     

公路货物超载运输轴载调查及数据分析研究

为了有效地获取超载超限条件下公路运输车辆的实际轴载信息,研究了通过称重设备对行驶车辆进行现场称重的轴载调查及数据分析方法,阐述了车辆轮轴类型分类、车辆轴载称重调查、按轮轴类型划分的交通量调查、调查数据分析与轴载谱分析的内容、方法和注意事项。结合公路安徽世行项目Ⅱ———超载运输研究,给出了调查与分析实例,证明文中的方法切实可行。     

高速公路车辆动态称重技术及误差分析

高速公路的车辆动态称重技术是专用于检测行驶中车辆的重量(含轴重、总重)及其他基本数据(如轴间距、车速等)的新型检测技术.文中系统地分析和讨论了动态称重技术分类及典型称重传感器特点,探讨了其在高速公路超载检测中的应用及称重的精度问题,给出了减小测量误差的措施.     

车载动态称重系统的研究

通过对载货汽车钢板弹簧悬架系统的分析,提出了利用BP神经网络根据钢板弹簧悬架系统的变形量来获得其所承受的载荷量的车载称重方案.利用单片机系统构建了一套车载动态称重系统及无线收发系统,编写了相应的测载和无线收发数据的软件,并进行了静态加载试验与各路面输入情况下的动态仿真分析.试验及仿真结果表明,所构建的系统能有效地应用于钢板弹簧悬架结构车辆载重的在线动态识别与道路管理.     

基于高速高精度计重的弯板动态称重技术研究

车辆超限超载不仅会对公路造成极大破坏,影响道路使用寿命,还有可能造成严重的交通事故。采用动态称重技术可以有效遏止车辆超限超载。目前,市场上有各类动态称重设备,其中弯板动态称重技术具有维护方便、成本低、使用周期长、能够实现高速(0～80 km/h)动态称重的优点,是高速动态称重的较优选择。为了提高采样精确度,分析研究了传感器的输出特性,并采用无源低通滤波电路,有效消除传感器的高频噪声;考虑车辆单边轮胎通过传感器等异常行驶状态造成的原始数据缺失,提出了弯板完整性算法,处理弯板在异常过车情况下的称重数据。试验结果表明,车辆以1 km/h～80 km/h的速度通过弯板传感器,经过去噪处理及完整性算法分析,所得的重量数据误差均在2%以内。研究结果可为科技治超、超限超载检测、非现场执法等提供准确可靠的数据,也可以为其他动态称重设备的数据处理提供参考。     

压电石英称重传感器在公路动态称重中的应用

针对现有公路称重系统传感器的缺陷,设计并研制出一种利用石英晶体纵向压电效应的压电式石英称重传感器系统,并应用于高速公路动态称重领域;介绍了压电石英称重传感器的技术原理,通过工程实例说明了其在公路动态称重系统中的应用情况,证实了该方法的可靠性和精确性,为公路动态称重长寿命、高精度研究提供新思路。     

提高车辆动态称重仪精度的研究与试验

以提高车辆动态称重精度为目的，从两方面提出了改善措施：在分析车辆通过秤台时受力情况的基础上，设计了一种高精度的称重传感器；针对动态称重实际波形，设计了一种新的数据处理方法。通过对硬件和软件的改善，提高了动态称重精度。     

电容式车辆称重装置动态性能测试与分析

针对传统车辆称重装置存在的动态测量时被测车辆速度较低、测量误差较大等方面的不足,设计开发一种电容式车辆称重装置。在介绍称重装置结构设计和称重原理的基础上,对其动态性能进行测试与分析。首先从速度、加速度、振动因素对称重装置的影响进行试验测试,测试表明加速度对动态称重影响较大,而速度、振动因素对动态称重影响较小。进一步理论建模,从运动和受力角度对称重装置进行理论分析,并与试验结果相对比。试验测试和理论分析表明,电容式车辆称重装置结构简单,安装方便,抗干扰能力强,测量精度高,既适用于静态测量,又适用于动态测量,具有较好的推广价值。     

动态称重系统在路政检测中的应用研究

用于动态称重的路政检测车,其核心系统是动态称重系统。该系统包括硬件结构电路、软件系统模型、系统称重参数的辨识,主要功能是实现动态检测行驶中的车辆轮胎受力,计算相应车辆的静态重量,实现动态计重收费。最终现场测试数据表明方案可行。     

包含液压衬套和整车系统动力学仿真建模及方法研究

文章针对液压衬套动态特性展开研究,基于衬套零件结构参数与动刚度、阻尼角的关系,利用AMESim平台搭建了零件的物理模型,通过零件的台架试验验证了模型的有效性。基于Adams平台搭建整车动力学模型并编写相关集成模块进行数据端口连接,实现零件和整车模型间的数据实时交互,并设计整车试验对文章建立的混合模型进行验证。结果表明:搭建的液压衬套零件模型可以有效地表征零件的动态特性,整车动力学模型仿真结果与试验一致性较好。文章的建模和分析方法可以为液压衬套前期正向开发以及实车调试提供设计指导。     

Development of an electric active rollcontrol (ARC) algorithm for a SUV

Cornering maneuvers with reduced body roll and without loss in comfort are leading requirements for car manufacturers. An electric active roll control (ARC) system controls body roll angle with motor-driven actuators installed in the centers of the front and rear stabilizer bars. A vehicle analysis model developed using a CarSim S/W was validated using vehicle test data. Two ARC algorithms for a sports utility vehicle (SUV) were designed using a sliding-mode control algorithm based on a nonlinear roll model and an estimated lateral acceleration based on a linearized roll model. Co-simulation with the Matlab simulink controller model and the CarSim vehicle model were conducted to evaluate the performance of two ARC control algorithms. To validate the ARC performance in a real vehicle, vehicle tests were conducted at KATECH proving ground using a small SUV equipped with two ARC actuators, upper and lower controllers and a few subsystems. From the simulation and vehicle validation test results, the proposed ARC control algorithm for the developed ARC actuator prototypes improves the vehicle’s dynamic performance.     

基于状态空间采样的高速公路智能网联车辆轨迹动态规划

为实现智能网联车辆在高速公路动态行车环境下的轨迹实时规划，提出一种基于状态空间采样的轨迹动态规划方法。首先，以安全性为原则选取主车当前行驶的理想车道。基于Frenet坐标与笛卡尔坐标的转换关系，建立车辆运动横、纵向解耦的独立积分系统。将高速公路常见的行驶状态分为车道保持与定速巡航、变道以及前车跟随3类，预测主车行驶车道并针对3类行驶状态分别设计轨迹终端的目标配置方法。然后，利用多项式函数生成连接初始配置和目标配置的多条待选轨迹。构建考虑轨迹偏离理想车道程度、始末速度变化、规划周期和轨迹舒适性的综合损失函数，结合速度、加速度、曲率检查来评价各条待选轨迹的成本并进行排序。最后，预测车辆的横、纵向运动轨迹并构建一种胶囊形的车辆虚拟安全边界，通过碰撞检测，确定主车的最优轨迹，设置动态规划触发条件及时更新最优轨迹并避免过度规划浪费资源。研究结果表明：提出的算法能满足高速公路场景的动态规划需求；通过对轨迹规划周期、虚拟安全边界、动态规划时间间隔等关键参数的分析与优化，主车的横摆角速度范围稳定在-0.1~0.15 (°)·s^-1，横向加速度范围稳定在-0.16~0.32 m·s^-2，跟踪参考轨迹的最大误差不超过0.022 m，提出的算法能规划出具有高安全性、稳定性和舒适性的轨迹。     

北斗卫星与车载传感器融合的车辆定位

为了改善北斗卫星定位性能,基于卡尔曼滤波设计了北斗卫星与车载传感器的数据融合算法。算法包括车辆方向融合和车辆位置融合两部分,前者融合电子罗盘和陀螺测量得到的北向角及其变化率,估算北向角的真实值;后者首先同步车速矢量与北斗卫星测量得到的车辆位置矢量,再根据融合结果估算车辆定位信息。为了验证数据融合算法,设计了北斗卫星与车辆状态信息采集系统,利用本系统采集的实车数据进行的仿真计算表明,算法能够提高定位频率、减小定位误差,提高北斗卫星定位的性能。     

基于Labview的车辆跟踪系统

针对目前城市中交叉口智能化管理的迫切需求．设计了一种基于Labview的车辆跟踪系统。选用Labview非配套的图像采集卡，使用动态链接库技术开发了驱动程序，实现了视频采集。在此基础上，使用动态图像处理技术中的二维运动估计技术，结合背景更新模型提出了一种车辆跟踪算法。对采集的交通视频图像进行了多组试验．试验结果表明，该车辆跟踪算法的跟踪成功率可达90％～95％。     

电动轮汽车车速与道路坡度估计

针对电动轮汽车车速与道路坡度估计问题,本文中基于纵向非线性动力学方程设计1阶扩张状态观测器对车速与坡度进行联合估计,分析了估计稳态误差;同时,采用带遗忘因子的递归最小二乘估计算法分离加速度传感器信号中的坡度信息,并设置了比例系数来融合两类坡度信息,最终得到道路坡度估计值。搭建MATLAB/Simulink-Carsim联合仿真平台进行变坡度路面仿真,并在实际坡道路面完成实车测试。仿真与试验结果表明,所提出的方法简单、可行。