河南省普通公路扬尘污染及其影响因子分析

通过对河南省普通公路扬尘污染情况进行调研,对其扬尘污染进行监测和数据采集分析,确定道路积尘负荷、车流量、平均车重3个主要影响因子。研究表明:公路积尘负荷与扬尘量的变化基本一致,积尘负荷越大,道路扬尘量越大;积尘负荷越小,道路扬尘量越小。因此,通过采用减少道路积尘负荷的方法,减少道路运营阶段的扬尘污染。公路扬尘污染随车流量的增加而变大,随车流量的减少而变小。平均车重越大,车辆行驶过程中产生的扬尘污染越大。     

不同雷诺数下车辆队列尾车发动机舱盖气动特性研究

数值仿真与模型风洞试验相结合研究了典型工况下两车队列中尾车发动机舱盖气动特性和两车间隔区域的流场,对比了缩比模型和实车模型对应雷诺数下车辆队列的流动形态。缩比模型仿真结果与风洞试验结果一致表明采用数值方法的可行。对比不同雷诺数下车辆队列气动特性发现,缩比模型与实车模型发动机舱盖表面平均静压分布基本相同,但在纵向对称面上,实车模型的前车尾迹比缩比模型更加上扬,底部区域气流速度更高。非定常条件下,实车模型前车尾涡相对尺度明显小于缩比模型,且扩散得更充分,尾迹区涡的分布状态更加混沌,发动机舱盖表面脉动能量的分布更加混乱。涡在两车间隔区域的运动并非简单的移动,而是一个由涡破裂、涡配对和涡融合构成的复杂过程。     

河南省公路工程施工扬尘污染分析及防治措施

近年来施工活动引起的扬尘成为中国空气颗粒物污染的重要来源。文中对河南省公路工程施工过程中的扬尘污染源进行分析,并对机西(新郑国际机场—周口西华)高速公路二期工程路基施工中的扬尘排放量进行对比分析。结果表明,路基施工过程中的扬尘主要来源于运输过程,运输扬尘排放占整个路基施工扬尘排放量的90%,道路硬化和洒水能很好地控制运输扬尘;其他施工工序可通过湿法作业减少施工扬尘。     

考虑前后多车的网联自动驾驶车辆混流跟驰模型

随着中国新基建战略的提出及自动驾驶和网联通信技术的不断发展，网联自动驾驶车辆（CAV）、自动驾驶车辆（AV）和常规人驾车辆混行的交通流将在未来长时间存在。建立适用于网联自动驾驶车辆、自动驾驶车辆和常规人驾车辆3种类型车辆的混流跟驰模型，考虑多前后车车头间距、多前车速度差、加速度差、与主体车辆的相对距离等因素，并进行典型场景的数值仿真。刹车和起步过程的3种混流数值仿真结果显示，模型在几种典型混行场景下均具有可行性，车辆的加速度和速度变化更为平缓。不同CAV比例下的数值仿真结果显示，车队中CAV比例越高，车队整体恢复至平稳状态的时间越短，波动幅度越小。CAV均质流数值仿真结果表明，与MHVAD模型相比，该模型不稳定区域减小33.8%，所控制的车队速度波动幅度减小14%。CAV与AV混流的数值仿真结果显示，与PATH实验室模型相比，由该模型控制的车队加速度进入相对稳定状态提前5.5 s。该模型可用于不同车辆均质流及3种车辆混行的队列控制，在目前开展混行实车试验困难的情况下，也可应用该模型进行混行跟驰仿真，从而为混行交通流的道路交通管理及基础设施布设提供理论依据和模型支持。     

基于回归预测的公路施工扬尘扩散预测

公路施工扬尘产生的颗粒物污染已然成为空气污染的主要因素之一。在公路施工过程中,未按照规定遮盖住的砂石、渣土等粉尘类物质就是造成公路施工扬尘污染的决定性因素。根据公路施工特点,深入探究工程项目实施过程中扬尘的传播特点与规律。将监测设备得到的实时数据作为影响因子的参考数据,基于多元回归模型,对数据进行分析和处理,建立公路施工扬尘预测模型。对回归模型进行了统计检验和实例分析效果验证,结果证明该模型适用于所研究项目。该模型预测研究工作对施工环境保护具有一定的现实意义。     

邢台雾霾环境对公交车辆技术分析研究

研究表明:机动车、工业生产、燃煤、扬尘等是当前我国大部分城市环境空气中颗粒物的主要污染来源,约占85%-90%。文章通过对邢台雾霾环境的现状分析,结合国内外公交车辆技术的应用情况和发展趋势,对邢台市的公交车辆技术发展提出了几点建议,即从选择私家车出行向公交车辆转化、提高公交车辆配置水平和大力发展生物燃料等清洁燃料车辆和电动公交车辆。     

考虑燃油消耗和排放的交叉口汽车路径规划与控制模型

针对现有道路交叉口环保驾驶研究中未充分结合交通状态、未充分考虑道路交叉口冲突区域等问题,基于车联网(V2X)技术,研究提出了一种道路交叉口环保驾驶汽车路径优化控制模型。该模型提前采集前方道路交叉口交通信号灯控制时间信息,并在交叉口前设置控制区域,整个控制过程分为两个阶段:首先,以最低燃油消耗和排放最低为目标,对进入控制区域的车辆进行速度规划,确保以最为环保的方式通过信号灯;其次,以最大程度避开交叉口冲突点为目标,对进入交叉口的车辆进行通行速度规划,使车辆最大程度回避分流冲突点、交叉冲突点、合流冲突点。通过两个阶段的路径规划与控制,实现车辆整体上以最环保的方式通过交叉口的目的。为了验证模型的有效性,搭建了Python和Vissim集成的仿真平台进行仿真,设置了不同的交通流状态场景,并和Webster信号配时下,不受其他控制器控制的车辆进行了燃油消耗和排放对比。试验结果显示,相比于Webster信号配时下,不受其他控制器控制的车辆,受路径规划控制模型控制车辆的燃油消耗降低了42.7%,CO排放量减少了4.26%,表明研究构建的路径规划控制模型是一种有效的道路交叉口环保驾驶路径优化控制策略,可以为车联网条件下车辆环保驾驶提供依据。     

基于车辆行驶轨迹的信号交叉口排队长度估计

为了研究如何结合移动检测数据来确定交叉口排队长度,并以此来衡量交通拥堵程度的问题,利用车辆行驶轨迹,分析了通过交叉口车辆的排队特点。根据车辆在队列中的不同排队位置,分车辆通过交叉口时所存在的A,B,C这3种位置,建立了面向延误最小的排队长度估计模型。其中,通过虚拟线圈检测器后开始减速停止在停车线前的A位置车辆排队估计模型基于基本延误模型;减速进入虚拟线圈检测区域停车的B位置车辆排队估计模型基于简化车辆跟驰模型,对可获得车辆行驶轨迹的网联车减速过程进行了重建;减速停止在虚拟线圈检测器前的C位置车辆排队估计模型基于LWR消散模型以及交通流理论算法,并利用网联车车辆行驶轨迹数据进行了加速过程的重建。在此基础上,根据不同位置车辆与队尾网联车的距离不同,对其到达率赋予不同的权重,计算总的排队长度。最后,通过图新地球地图软件投影并筛选车辆在案例交叉口的车辆行驶轨迹,利用微观交通仿真软件VISSIM对本研究的模型进行仿真验证。结果表明,排队长度估计模型与真值的最大误差为12.4%,最小为2.2%,平均误差为8.75%,方差为12.595%~2,绝对与相对误差均保持在可接受范围以内,说明基于车辆行驶轨迹的信号交叉口排队长度估计模型能够较为有效地估计城市道路交叉口的排队长度。     

公交车辆运行微观交通仿真模型研究

介绍了上海交通大学与吉林大学共同开发的微观交通仿真系统MTSS的体系结构;建立了公交网络描述模型、公交车辆产生模型、乘客需求模型、公交站点事件反应模型和公交车辆运行模型;以微观交通仿真系统MTSS为仿真平台构建了公交车辆运行微观仿真模型;对上海市斜土路非港湾式站点与华山路港湾式站点进行了实地数据调查,利用实测数据对建立的公交车辆运行微观交通仿真模型进行了验证,测量值与仿真值之间的误差在10%以内。验证结果表明,建立的公交车辆运行微观交通仿真模型可以较好的描述公交车辆的运行过程以及与其他交通流之间的相互影响关系。     

行人过街模拟及车辆右转避障路径规划方法

为解决无信号十字路口右转车辆与同侧过街行人的交互冲突问题,提出一种模拟过街行为的行人过街运动模型,设计了车辆横纵向解耦避障路径规划算法,并进行了仿真实验。使车辆面向动、静态行人时能合理切换避障路径规划策略;同时,将过街运动模型驱动下的行人作为车辆避障对象,以过街模型输出的行人未来轨迹生成车辆纵向速度规划障碍位移—时间区域,从而让行人未来运动状态反馈到车辆避障中。结果表明:本文的行人过街运动模型相对观测值的准确率达到了90%,因此,该模型复现了行人过街过程;能根据行人运动状态切换避障方案,使车辆安全避让过街行人。     

基于CarSim的车辆自适应巡航仿真与试验研究

利用CarSim/Simulink联合仿真方法建立了某试验样车的车辆动力学仿真模型,通过对标试验验证了仿真模型与样车的一致性;基于验证后的仿真模型设计并开发了自适应巡航仿真控制器并进行了车辆自适应巡航仿真试验;将仿真控制器移植到自主研发的车辆自适应巡航电控系统并进行实车试验并取得初步效果。     

OD矩阵估计中的AVI设施布局优化

根据传统定点检测器和车辆自动识别(AVI)检测器检测的交通参数,分析了面向OD矩阵估计的AVI设施布局与传统定点检测器布局在数据源、问题描述、优化模型和精度评价方面的差别。提出了在已有定点检测设施基础上的AVI设施布局优化的车辆覆盖最大原则,构筑了AVI设施布局优化模型,并设计了相应的启发式求解算法,该模型能在保证OD矩阵估计精度的同时最大化AVI检测效益。然后以VISSIM微观仿真模型为基础建立了AVI布局优化仿真评价系统,可对不同AVI布局方案的有效性进行软件在环的验证和优化。最后,以上海陆家嘴区域交通网络为例,进行了AVI设施布局仿真试验,检测器覆盖率从5%~50%的敏感性分析表明,覆盖率为20%时,系统的综合投入产出效益最佳。     

一种基于雷达和机器视觉信息融合的车辆识别方法

为提高先进驾驶员辅助系统对车辆前方环境识别的准确性,提出一种基于雷达和视觉传感器信息融合的车辆识别方法。系统工作前预先对毫米波雷达和摄像头进行联合标定,并确定雷达坐标系和摄像头坐标系的变换关系。车辆识别过程中,首先根据雷达信息确定图像坐标系中的车辆识别感兴趣区域;然后对感兴趣区域进行对称性分析获得车辆对称中心,并对车辆底部阴影特征进行分析处理完成车辆边缘检测;最后根据逆透视变换得到车辆识别宽度,根据识别宽度对识别结果进行验证。结果表明该算法具有较强的环境适应性和准确率,弥补了单一传感器在车辆识别中的不足。     

多轴轮式车辆车体结构应力分析

建立了包含柔性车体结构的多轴轮式车辆刚柔耦合动力学模型。通过对该模型进行仿真求解了车辆在两种典型道路上,动态载荷作用下车体结构的应力。仿真得到的应力集中区域与实车断裂部位很好地吻合,表明所建模型的可靠性。     

公交停靠站区域长度优化研究

基于马尔可夫,研究建立了公交停靠站平均排队长度模型。在高峰时段,车辆到达满足泊松分布,基于马尔可夫的停靠站区域长度模型,确定停靠站的区域长度。运用VISSIM仿真软件,对典型的公交停靠站进行仿真,验证马尔可夫模型在确定停靠站区域长度的可行性及合理性。然后,对典型的公交停靠站进行改造方案的研究,通过平均排队长度、最大排队长度以及公交车辆的延误等统计结果,确定合理的改造方案,优化现有的停靠站区域长度。     

基于SIMULINK的车辆主动悬架LQG控制仿真研究

通过建立1／4车辆模型,应用最优控制理论进行了车辆主动悬架的LQG(Linear Quadratic Gaussian)控制器的设计,并在Matlab／Simulink环境中建立系统模型并进行仿真,将仿真结果与被动悬架仿真结果进行对比分析。仿真结果表明,具有LQG控制器的主动悬架对车辆行驶平顺性和乘坐舒适性的改善有良好的效果。     

机动车道路扬尘与PM直接排放的测算与分析

目前对交通扬尘总量的量化及其与机动车尾气排放量的直接关系缺乏论述,且对交通行业排放率的认识存在结构性偏差.以北京市六环内道路网络为研究实例,利用中国机动车排放模型,结合交通运行参数,测算了机动车直接排放PM10的总量并对其来源进行分析.同时,参照AP-42排放因子模型,利用各类型道路的机动车行驶里程、平均车重等统计数据,测算得到交通扬尘PM2.s和PM10总量.研究结果表明:机动车直接排放PM10总量中,重型车排放占98.3%,国Ⅲ1排放标准机动车占85.4%,快速路占41.3%;交通扬尘PM10与机动车直接排放PM10总量基本相等,而交通扬尘PM2.5约为机动车直接排放PM2.5总量的1/5.若将道路扬尘计入交通源排放PM2.5的统计口径中,将显著增大交通源排放对PM2.5的贡献率.这一研究有助于科学认识北京市PM2.5的来源并为PM污染防治提供决策基础.      

车辆动力学仿真模型校核与验证关键技术研究

由于能够有效降低测试成本、缩短测试周期,仿真测试方法在汽车行业得到了越来越广泛的应用。对车辆动力学仿真模型进行校核和验证是车辆动力学仿真模型被应用于仿真测试的基础,目前迫切需要对车辆动力学仿真模型的校核和验证技术进行流程化和标准化。文章通过广泛调研国内外车辆动力学模型的校核、验证与确认技术,建立了车辆动力学模型的校核和验证流程,梳理了车辆动力学模型的验证工况和场景,整理了车辆动力系模型的验证指标体系,提出了车辆动力系模型质量评估方法。该研究成果可用于支撑车辆动力学仿真模型的校核、验证与确认相关标准的制定。     

开孔型混凝土护栏裂纹成因研究

针对开孔型混凝土护栏产生的裂纹,分析开孔型混凝土护栏裂纹产生的初步原因,建立干缩和温度影响、护栏底部约束影响、车辆荷载影响有限元仿真模型,对裂纹产生原因进行深入研究,并建立实体模型进行试验验证。研究表明,开孔型混凝土护栏在扰度荷载下孔下部处于受压区,不是出现裂纹的主要原因,护栏底部与桥梁翼缘板固结、温度变化和干缩作用是开孔型混凝土护栏裂纹主要原因。研究对开孔型混凝土护栏施工起到指导作用。     

基于相平面的分布式驱动电动汽车稳定性控制

为提高分布式驱动电动汽车的操纵稳定性,提出一种基于相平面法的行驶稳定性控制策略。首先,建立非线性车辆2自由度模型,获得不同路面附着系数下车辆质心侧偏角相平面稳定域边界模型。其次,基于质心侧偏角相平面设计分区域控制器,当车辆处于稳定域内时,采用模糊神经网络控制器来决策横摆力矩,使车辆跟随目标变量;当车辆处于稳定域外时,设计失稳度和模糊神经网络联合控制器决策总横摆力矩,使车辆恢复稳定。最后,基于Simulink和CarSim仿真平台在蛇行绕桩和双移线工况下对稳定性控制方法进行仿真,并进行实车测试验证,结果证明了本文中所提控制策略的可行性和有效性。