车载导航接收机性能测试与分析

高精度定位技术是智能网联汽车正常工作的重要保障之一。随着全球卫星导航技术的不断发展,卫星导航接收机的性能评估与测试也更加重要。目前,相关国家标准针对定位性能有着明确的要求,但并未给出明确具体的测试说明。本文以车载导航接收机为对象研究其性能测试的具体方法。论文从仿真测试和实车道路测试两个方向进行研究,分别列举测试项目并针对测试数据进行分析,提出了切实可行的车载导航接收机测试方法。     

基于浮动车数据的城市隧道实时路况多元线性回归模拟

给出了Floating Car Data(FCD)技术在实时路况仿真模拟中的应用模式,采用GPS技术获得的流动车数据可用以确定车辆在某一时段内所属的路段、通行距离、时间间隔,计算平均车速.并通过多个车辆的平均车速模拟出地面道路实时通行速度.由于车辆在隧道中接收不到GPS信号,故无法采用地面道路的算法模拟隧道中的通行速度,进而提出了采用多元线性回归模型模拟隧道通行速度的方法,利用与隧道进出口连通的相关路段已知通行速度,推估隧道内的通行速度.此外,车辆路测数据验证了该方法能满足实际应用的精度要求,可以合理、有效地模拟隧道内的实时路况.     

神经元实时辨识车辆导航系统中的GPS多径误差

在城市车辆导航过程中,多径误差是近距离差分GPS等高精度定位的主要误差源。文章首次提出神经元实时辨识GPS多径误差方法,它能实时辨识当前时刻GPS接收机输出的GPS信号是否含有多径误差,从而解决GPS多径误差对城市车辆导航定位精度的影响。把该方法用到实际工程中,其结果显示能够有效的消除GPS多径误差对城市车辆导航系统定位精度的影响。     

公路隧道内交通噪声预测

为合理预测公路隧道内交通噪声传播状况,界定了公路隧道内的长空间声场特性,系统阐述了3种基于像源理论的交通噪声预测模型,通过在实体隧道中测定声源分别为低频和高频、接收者在不同位置时的噪声值,并将其与三种理论模型预测值进行对比,结果表明:相干模型在低、中、高频范围内比不相干模型和ASJ模型能更精确地预测隧道内噪声传播状况,其预测值与实测值误差在2dB左右;而不相干模型和ASJ模型仅可用于预测高频段时噪声的平均值。可见,相干模型是预测以中低频为主的公路隧道内交通噪声传播的合理模型,该预测模型可用于进行公路隧道内降噪优化设计。     

分布式光纤传感技术在地铁隧道振动监测中的应用

针对目前地铁隧道振动状态缺乏连续实时监测方法的问题,提出利用分布式光纤传感技术对地铁隧道运营过程中的振动状态进行监测。传感系统可以对隧道内列车行驶的异常振动情况进行实时监测,同时探测地铁引起的环境振动噪声,并且准确判别出异常振动信号,同时保证极低的误报率。监测方式具有良好的连续性和实时性,而且成本低,布设方便,利于实际工程应用。     

高铁隧道噪声病害机理与降噪设计仿真研究

针对我国高铁隧道量多线长、隧道噪声危害大、乘车舒适性低等特点,首先对高铁隧道噪声产生机理进行了研究,重点探讨了阻塞比对隧道噪声的影响,并在国内研究的基础上提出了合理的降噪方案——修建新型缓冲设施,即E形缓冲设施和梯形缓冲设施。利用大型声学仿真软件Raynoise对无缓冲型,含E形、含梯形缓冲设施的隧道进行仿真研究,然后对比分析高速列车在3种隧道内运行过程中,其噪声水平的变化情况。仿真结果表明,梯形缓冲设施具有良好的降噪效果。     

公路隧道内主动降噪声场研究

针对公路长大隧道内噪声声压级超过90dB,且目前多采用降噪路面或隧道壁喷涂吸声材料进行被动降噪的现状,基于声波干涉原理尝试对高速公路隧道进行主动降噪。为了确定公路隧道内主动降噪技术的适用条件、实现方法和降噪效果,采用理论推导和有限元仿真相结合的方法,构建了沥青混凝土路面公路隧道内主动降噪声场模型,在隧道尺寸和噪声源位置确定的情况下,模拟分析噪声源频率、主动声源位置等因素对隧道声场降噪效果的影响,并将模拟结果与现场实际隧道主动降噪试验结果进行对比。结果表明:确定了噪声源位置和降噪区域后,根据所提出的噪声源、主动声源和降噪位置的空间关系式,以及主动声源应位于隧道断面中轴线上、运输车辆限高要求等因素,可以确定使需降噪区域实现最佳降噪效果的主动声源摆放位置;噪声频率越低降噪效果越好,主动降噪技术对100Hz左右的沥青混凝土路面公路隧道噪声降噪效果显著;噪声频率为125Hz时,在隧道断面中轴线上沿纵向每隔3m布置一台主动声源,可在工人检查走行区域的人耳高度处实现横向宽1m、纵向长2m的区域降噪,该区域降噪幅度为3~8dB;研究成果可为高速公路隧道内的主动降噪提供参考。     

隧道噪声的调查与分析

对影响行车环境的隧道噪声进行了调查分析。通过现场测量的大量隧道噪声调查结果，对隧道内噪声的来源及隧道内噪声的特点进行了详细的分析，并对隧道内车内噪声与隧道外车内噪声进行了比较。结果表明，隧道内噪声比隧道外高很多，隧道内车内噪声比隧道外车内噪声也高很多。通过理论公式对隧道内衬吸声材料的降噪效果进行了计算，结果表明，隧道内衬吸声材料可以有效地降低隧道噪声。最后提出了对隧道内路面结构选择的一些建议，尤其是两种低噪声路面OGFC和SMA的选择。     

城市主干路基本路段交通流仿真分析

应用Vissim仿真系统,结合实测数据,对城市主干路基本路段的交通流进行了分析.通过对仿真模型输出的数据进行分析,发现城市主干道交通流呈现出不同的相位特征,应用"三相交通流理论,在城市主干路基本路段的流量-密度平面中将交通流划分自由流、同步流和堵塞流3个相位,并具体讨论各个相位的交通流特性,确定了各个相位的关键阈值,标定了每个相位的区域范围.     

中天山特长隧道TBM施工湿热环境控制技术研究

针对南疆铁路吐库二线中天山特长隧道TBM施工过程中遇到的高温高湿环境问题,对温湿度成因及对作业人员和设备的影响进行分析,得到隧道内除湿冷负荷的计算应重点考虑电动设备的散热量,建立起湿热环境数学模型。对中天山隧道TBM施工湿负荷进行计算分析,确定掌子面附近降温除湿所需的冷负荷为1 192.3 kW,给出中天山隧道湿热环境控制方案中的热泵模式选取、设备选型等关键参数,为TBM施工湿热环境控制提供分析和计算方法。     

基于DSP的车载GPS/DR/MM组合导航仪

对于城市车辆GPS导航来说，其很大的一个缺点是跟踪卫星的信号常常由于建筑物，隧道及树木等的遮挡而使GPS的定位精度大大降低，甚至无法进行正常的导航和定位。为此，作者研制，开发了基于DSP的车载GPS／DR／MM组合导航仪，本文详细介绍导航仪的硬件组成和软件编程，给出导航仪的组合方法，并进行跑车试验，试验结果表明导航仪具有良好的导航与定位性能，解决了单纯GPS系统无法连续定位和行驶中的车辆“上房”问题。     

基于间隙接受理论的信号控制环形交叉口通行能力计算

城市环形交叉口多已实施了信号控制,然而信号控制环形交叉口通行能力计算方法仍存在不足之处.在基于间隙接受理论计算通行能力时,临界间隙的确定方法多运用实际数据回归分析或假定临界间隙分布以概率论估计,与实际存在较大偏差,因而提出了一种考虑驾驶员行为、车辆行驶特征与入口几何特征的临界间隙计算方法.并运用该方法建立了信号控制环形交叉口入口单车道的通行能力计算模型,在模型中给出了信号控制时环形车道车流量的通用计算公式,该公式可描述不同相位控制时的环形交叉口环形车道车流量.给出了环形交叉口运行稳定时通行能力计算的迭代方法,确定了输入值与输出值.最后以长春市新民广场为例进行了计算,模型计算值为7916 pcu/h,仿真值为7582 pcu/h,误差为4.2%.与其他计算方法相比,模型计算值误差最小.      

卡尔曼滤波在光纤测温隧道火灾监测系统中的应用

公路隧道具有结构封闭且狭长的特殊性,隧道内的环境温度监测系统,需要在保证连续实时测量的同时,不引入额外风险。光纤测温技术具有测量连续实时、现场无需供电等优点,适合用于公路隧道的环境温度监测。所以对测温信号进行合理的处理和分析,提升监测的有效性,是需要重点研究的问题。文中采用卡尔曼滤波方法进行光纤测温系统的滤波降噪,并与现有方法进行比较,由实验结果可得,采用卡尔曼滤波方法的测温系统,其工作效果具有更好的实时性和灵敏度,可对高速公路隧道中的温度异常情况进行及时有效地反馈。     

变采样率变采样阶比发动机在线监测系统研究

针对车用发动机在线监测与故障诊断中各传感器信号频率成分相差较大、需要同步采样及信号非平稳的情况,分析了阶比跟踪技术在发动机各类信号处理方面的优势。通过软件实现了各通道信号同步变采样率采集。通过抗混叠滤波器截止频率及发动机最低转速计算出了各通道所需的最低采样阶比,避免了繁琐的阶比跟踪滤波对原信号带来的误差和干扰。对正常及故障工况下变速时的排气噪声、缸盖振动及外卡油压信号进行变采样率变采样阶比的阶比跟踪后,用于在线监测及故障诊断的信号特征更加明显,且更利于通过程序自动提取。     

τ-p变换在隧道地震超前探测中的应用及适应性分析

TETSP-2隧道地震超前探测系统利用三分量检波器接收地震信号,迫切需要将数据中的纵横波信息分离。文章由隧道内线性观测系统的反射纵横波时距曲线进行推导,并基于Taylor理论分析τ-p变换在隧道地震超前探测中的物理意义和可行性,给出τ-p变换截距和慢度与反射界面倾角的关系,模拟简单条件下二维隧道空间内的地震全波场,分析不同波场的反射特征,比较不同倾角情况下反射纵横波在τ-p变换域中的特征及差异。结果表明: 不同倾角反射纵横波的视速度不同,随着倾角逐渐变小,视速度变大。τ-p变换能够利用视速度差异进行波场分离,在隧道前方低速带倾角较大时(40°以上),分离效果较好;在倾角较小时,时距曲线的一阶Taylor展开式具有较大误差,分离效果变差。     

城市隧道噪声实测与降噪措施研究

城市隧道内噪声对环境影响不容忽视,直接影响到人们的身心健康,需对其进行系统深入研究。选取了8座典型隧道进行噪声实测,对隧道实际噪声、隧道单车噪声、噪声频谱特性和隧道混响时间等进行详细分析。主要结论如下:(1)隧道内噪声主要是中低频噪声,隧道内噪声平均高于隧道外噪声8.6 d BA,隧道长度、断面形式、车流量以及车速等对隧道内噪声影响较大。(2)单车车速从40 km/h增大到80 km/h的过程中,车速每增加1 km/h,噪声值平均增加0.35 d BA。(3)隧道内中低频噪声的混响时间最长(6 s左右),中低频是隧道噪声的主要频段,这也是隧道内噪声偏高的主要原因之一,通过有效的降噪设计,隧道内噪声可降低4~5 d B。     

新型照明节电设备在高速公路隧道中的应用

大量调查数据显示,山区高速公路隧道照明灯具所承受的电压普遍高于正常供电电压。山区高速公路隧道照明系统长期在过压状态下运行,不仅会大幅增加能耗,还将导致灯具使用寿命远远低于额定值。基于理论分析和室内试验,对新型节电设备用于公路隧道照明系统的可行性进行分析,并针对实际工程案例给出具体的照明节能设计方案。应用智能照明节电设备可产生较好的经济、社会和生态效益,可在行业内推广应用。     

智能交通系统中WSN定位算法研究及仿真模型

本文研究了适用于智能交通系统中的无线传感网络定位算法。该算法引入多径误差效应和高斯白噪声效应,建立基于噪声的RSSI车辆定位算法。本文分析了不同高斯白噪声值和不同信标节点密度对车辆定位误差的影响,引入卡尔曼滤波来减小噪声对信号和定位误差的影响,对比了滤波前和滤波后的系统定位误差值,最后开发了带有混合噪声和滤波算法的智能交通系统定位仿真模型,对车辆定位情况进行了模拟。该仿真结果对后续智能交通系统的设计和系统实施提供了设计依据,具有一定的参考价值。     

考虑人车交互的两相位信号控制交叉口行人专用相位设置条件

为准确分析机动车避让行人条件下行人专用相位设置的合理性,研究了行人专用相位对交叉口通行效率的影响,提出了一种考虑人车交互的行人专用相位的设置条件。首先,分析了行人流量、机动车流量与人车交互行为的关系,建立了考虑避让率的人车交互行为模型。其次,假设车辆到达服从泊松分布,分别建立交叉口机动车内乘客以及过街行人延误模型;以设置行人专用相位前后的交通参与者总延误为主要指标,提出行人专用相位设置条件。再次,基于信号控制交叉口的人车交互行为视频,标定了所提出模型的各项参数;通过数值仿真分析了不同行人与机动车流量条件下,设置行人专用相位后交通参与者总延误的变化,并据此确定了设置条件中调整系数在不同交叉口工况下的取值。最后,根据上海市实地调查数据建立了微观仿真模型,建立常规信号控制与行人专用相位两个场景对比总延误、排队长度、机动车通过量等指标。结果表明:人车交互行为对交叉口交通参与者总延误具有较大影响,应当将人车交互因素纳入行人专用相位设置条件;在机动车流量相同的条件下,行人流量越多设置行人专用相位后延误增量越小;车辆避让率越高,设置行人专用相位后延误增量越小。     

隧道全频段调频广播覆盖技术研究

隧道由于其封闭的结构特点,发生事故时容易引起二次事故且救援困难,目前出现事故时隧道内多采用可变情报板或有线广播的方式进行紧急信息发布,但这些方式存在信息量有限、抗干扰能力差、发布不及时、效果不理想等问题。一些城市隧道已经建设了隧道调频广播系统,但只有调频信号转播功能。考虑到交通行业日常服务紧急调度的需求,论文提出了在隧道内建设具有插播功能的全频段调频广播系统,日常情况下为隧道内用户提供调频信号,解决了隧道内平时无调频信号的问题;紧急情况下实现全频段的紧急插播,无论任何频段的收音机均可接收到紧急信号。同时对全频段调频广播系统进行测试,提出了隧道内全频段广播系统布设方案。