基于综合分析法的车辆可靠性分析

以某重型商用车为例,针对单独应用故障树分析法(Fault Tree Analysis,FTA)或者层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)进行可靠性分析的片面性,提出了基于FTA和AHP的综合可靠性分析法。通过FTA定量分析求出事件临界重要度,并得出系统薄弱环节后,将FTA中的基本事件及重要度结果作为层次分析法的分配基础,建立AHP模型进行可靠性分配,逐层计算系统和零部件故障率,并通过FTA验证分配后系统是否达到可靠性目标。该方法既能分析系统薄弱环节,也能提出可靠性分配方案并进行验证,可有效地应用于复杂系统的可靠性分析。     

地铁列车车载信号设备数据采集及智能预警系统

本文介绍了地铁列车车载信号设备数据采集及智能预警系统的需求来源、设计方案及智能预警分析应用。该系统能够实现车载ATP和ATO数据的自动采集,结合BP神经网络技术,对数据进行分析聚类,建立故障评估模型,实现智能预警。该系统在地铁列车上运行稳定、性能可靠,给维护人员带来了极大的便利,对于列车运行安全和维护监测有着十分重要的意义。     

燃料电池汽车车载氢系统安装强度试验分析

车载氢系统作为燃料电池汽车的重要子系统之一,主要由储氢容器、压力调节器、单向阀、氢气加注口和压力释放阀等组成.当车辆运行颠簸或者发生碰撞时,车载氢系统的安装强度直接关系到整车氢安全,在国家标准中,分别对车载氢系统的技术要求和试验方法提出要求.针对80套国产车载氢系统进行安装强度试验,分析试验结果得出:Z方向相对位移最小,Y方向相对位移次之稍大,X方向相对位移最大.     

基于车载信息调度的驾驶行为控制分析

车载信息系统可向驾驶人提供丰富信息,从而影响驾驶行为,提高道路交通系统运行安全效率.但目前车载信息发布形式与内容并不完善,对驾驶行为控制作用差.为了提高驾驶安全水平,从驾驶人驾驶行为的信息调节特性人手,分析了车载信息不同表达方式及其对驾驶行为控制作用,并探讨将信息进程与驾驶行为进程交互融合.从信息调度的角度,分析车载信息调度形式、参数及可调度的信息集合,分析调度过程,并举例说明如何通过信息调度实现驾驶行为控制,提高车辆运行的安全性、可靠性.研究结果表明,车载信息系统通过发布车载信息影响驾驶行为,能够在一定程度上达到驾驶行为控制目的.针对驾驶人的多感官复合感知特性,将信息进程与行为进程相互融合,采用多种形式的信息调度,能够有效提高其对驾驶行为控制作用.     

通信车电磁兼容性设计方案

随着信息化的高速发展,通信系统在各种电磁信号构成的极为复杂的电磁环境中经受了严酷考验。新型多信道通信车作为新一代通信车载单元,如何有效地避免复杂车载通信系统内的电磁干扰,保证通信畅通,成了急需解决的难题之一。文章在对新型多信道通信车的电磁干扰要素进行充分分析的基础上,提出了新型多信道通信车的电磁兼容性设计方案,通过天线布局、设备布局、布线、滤波、接地和屏蔽这几方面的电磁兼容性设计,有效地减小了车载通信单元的电磁干扰,保障了通信车的通信质量,也为其他同类型通信车辆的电磁兼容设计提供一种设计思路和值得参考借鉴的方法。     

基于卫星定位不停车收费通行费用计算方法研究

根据我国道路收费具有的道路出入口众多、车辆分类较细、费率定义复杂等特点,在不同的收费模式下,提出了适用于我国的可在车载终端上实现的按行驶里程计费和按出入口计费两种费用计算方法。在按行驶里程计费中,通过分类型路段匹配方法提高了基于GPS定位的卫星收费准确性及有效性。按出入口计费中,提出了一种新的出入口费率记录表的存储方法,并在车载终端上通过智能模拟人工查询实现费用计算。文中最后对这两种费用计算方法进行了比较及分析。并在卫星收费实验系统中进行了实验和验证。     

基于车载激光点云的道路平整度检测新方法研究

路面平整度是评定道路路面质量的主要技术指标之一,传统的平整度测量方法检测效率低、劳动强度大,难以满足道路快速巡检和公路养护的需求。移动测量系统能够快速动态获取高精度道路点云数据,能详细再现道路的细节特征。因此,本文通过分析车载点云的精度特点以及国际平整度IRI的计算方法,提出一种应用车载激光点云进行路面平整度检测的方法,首先对车载点云数据进行预处理,沿轮迹带方向提取路面点;然后采用等间距邻域均值采点的方式获取路面高程值;最后使用路面高程值进行IRI计算并与高精度水准数据计算的标定结果进行对比。实验结果表明,车载移动测量系统能够用于路面平整度的快速检测。为道路三维快速巡检和公路养护提供了技术支持。     

马鞍山长江公路大桥南锚碇沉井下沉分析

马鞍山长江公路大桥南锚碇沉井下沉采取“3次接高,3次下沉”的方案.为保证该方案的施工安全,对沉井下沉可行性指标进行验算,并对沉井首次接高期间的沉降量进行预估.计算结果表明,该方案能够满足沉井下沉初期结构本身的安全,保证首次接高期间的沉降量尤其是不均匀沉降量在允许的范围内.南锚碇沉井下沉时,土体采用分区对称的开挖方式,当沉井下沉至标高-34 m左右时启动空气幕助沉,通过对沉井降排水下沉和不排水下沉的过程进行实时监控和分析,有效地确保了该沉井下沉的安全、平稳.     

基于3D空间球面的车载全景快速生成方法

为了高效生成具有低失真度的车载全景,以保证基于此影像信息的辅助驾驶系统的实时性,提出针对运算效率进行优化的车载全景生成方法。首先,利用多扫描线趋近、圆拟合的方法实现鱼眼成像有效区域的准确自动提取,并对参数进行优化以提升算法鲁棒性。基于鱼眼成像有效区域轮廓,计算得到有效区域半径以及圆心。以圆心为原点,半径为单位长度重构笛卡尔坐标系。再基于此坐标系,将鱼眼成像通过经纬映射投射至3D空间球面并在球心建立虚拟相机,利用梯度下降获取视锥体最优旋转角后进行视角重构并成像,直接获取该方向鸟瞰图,实现通过一步变换完成鱼眼校正与逆透视变换,达到提升车载全景影像生成速率与减少图像失真的效果。最后,对图像位置进行配准,使虚拟相机直接成像在指定位置,并对4幅图像进行融合,从而降低由于拼接缝带来的图像信息损失,保证生成的车载全景影像最大程度保留道路信息。研究结果表明:使用该方法在同等硬件平台下,基于标定参数计算生成车载全景影像速率提升接近1倍,从视觉上图像失真程度明显降低;该算法可以提升车载全景生成速率,减少计算资源占用,降低图像失真,从而提升基于车载全景影像的辅助驾驶系统的实时性与可靠性。     

车载网络信息传输系统故障诊断与排除

介绍了车载网络系统的特点和故障机理,并对常见车系车载网络系统故障进行分析,得出造成车载网络信息传输系统故障的原因有3种:汽车电源系统引起的故障、车载网络信息传输系统的链路故障及车载网络信息传输系统的节点故障.结合实例给出了各种故障的具体诊断与排除方法.     

试论汽车可靠性分析方法—故障树分析法

故障树分析（FTA），是一种用于大型复杂系统可靠性、安全性和风险性评价的方法。在汽车产品设计阶段，故障树分析可以帮助判明潜在的故障，以便改进设计。论述了故障树分析的有关概念、故障树的建树方法、定性分析和定量分析过程。     

Evaluation of odometry algorithm performances using a railway vehicle dynamic model

In modern railway Automatic Train Protection and Automatic Train Control systems, odometry is a safety relevant on-board subsystem which estimates the instantaneous speed and the travelled distance of the train; a high reliability of the odometry estimate is fundamental, since an error on the train position may lead to a potentially dangerous overestimation of the distance available for braking. To improve the odometry estimate accuracy, data fusion of different inputs coming from a redundant sensor layout may be used. Simplified two-dimensional models of railway vehicles have been usually used for Hardware in the Loop test rig testing of conventional odometry algorithms and of on-board safety relevant subsystems (like the Wheel Slide Protection braking system) in which the train speed is estimated from the measures of the wheel angular speed. Two-dimensional models are not suitable to develop solutions like the inertial type localisation algorithms (using 3D accelerometers and 3D gyroscopes) and the introduction of Global Positioning System (or similar) or the magnetometer. In order to test these algorithms correctly and increase odometry performances, a three-dimensional multibody model of a railway vehicle has been developed, using Matlab-Simulink?, including an efficient contact model which can simulate degraded adhesion conditions (the development and prototyping of odometry algorithms involve the simulation of realistic environmental conditions). In this paper, the authors show how a 3D railway vehicle model, able to simulate the complex interactions arising between different on-board subsystems, can be useful to evaluate the odometry algorithm and safety relevant to on-board subsystem performances.     

基于ITS的汽车安全行驶状况在线监测系统的研究

提出基于ITS（智能交通系统）的车辆安全行驶状况在线监测系统框架，对车辆行驶中的异常现象进行实时监测。提出从之前测的汽车操纵稳定性和制动性能参数出发，对悬架、转向、制动、车轮等安全总成及其部件进行状态监测的观点。综合运用遗传算法、小波变换和神经网络等技术，在汽车运行中对其进行安全监测。最后借助汽车动态模拟国家重点实验室的ADSL模拟器，对研究的核心部分进行试验验证，结果表明本文提出的监测方案是可行的。     

汽车线控制动系统的可靠性分析和容错技术研究

采用失效模式与后果分析和故障树分析相结合的方法对汽车线控制动(brake-by-wire,BBW)系统的可靠性进行了分析,提出了基于可靠性分析和容错技术相结合的系统冗余结构设计方法,并设计了BBW系统的双冗余结构.研究结果表明:该结构可满足系统可靠性要求.最后阐述了提高BBW系统可靠性的关键技术.     

基于 GO 法的车用发动机增压系统可靠性分析

以车用发动机增压系统为例,分别采用 GO 法直接算法、修正算法和精确算法进行了动态可用度计算,并且基于 GO 法对系统进行定性分析。通过与故障树、蒙特卡洛仿真结果对比,验证了 GO 法对车用发动机废气涡轮增压系统可靠性分析的正确性和适用性。     

汽车制动功能失常故障树仿真建模与分析

本文采用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ随机抽样方法，建立汽车制动功能失常故障树仿真模型，编制出故障桎仿真程序ＳＦＴＡ，求出该系统的平均无故障工作时间、累积换效及各底事件重要度。同时借助于故障树仿真程序对系统进行可靠性分析，不仅能解决故障树分析中部件为非指数分布所遇到的困难，而且能够从仿真的运行过程中，观察到系统内部部各部分对整个系统可靠性所产生的作用，对于整体提高汽车制动系统的可靠性提供了有益的参考依据。     

An overview: modern techniques for railway vehicle on-board health monitoring systems

Health monitoring systems with low-cost sensor networks and smart algorithms are always needed in both passenger trains and heavy haul trains due to the increasing need for reliability and safety in the railway industry. This paper focuses on an overview of existing approaches applied for railway vehicle on-board health monitoring systems. The approaches applied in the data measurement systems and the data analysis systems in railway on-board health monitoring systems are presented in this paper, including methodologies, theories and applications. The pros and cons of the various approaches are analysed to determine appropriate benchmarks for an effective and efficient railway vehicle on-board health monitoring system. According to this review, inertial sensors are the most popular due to their advantages of low cost, robustness and low power consumption. Linearisation methods are required for the model-based methods which would inevitably introduce error to the estimation results, and it is time-consuming to include all possible conditions in the pre-built database required for signal-based methods. Based on this review, future development trends in the design of new low-cost health monitoring systems for railway vehicles are discussed.     

CAN总线在车用智能传感器中的应用

CAN总线作为一种车载网络,随着汽车工业和科技的不断发展,在车辆智能化发展的各个领域得到了广泛地应用。文章通过对CAN总线技术上的线束数量少、体积小、可靠性高及通信速率快等优点的分析,提出了一个智能传感器CAN总线接口方案,阐述了当前CAN总线在车用智能传感器方面的主要应用,指出CAN总线技术必然会成为未来车用智能化传感器的发展趋势。     

影响未来汽车安全的几项电子技术

通过传感器、车载摄像头及导航技术，可把道路信息传递给驾驶员，帮助驾驶员做出正确的判断，从而避免交通事故。这是今后汽车安全系统研究的方向。     

基于车联网BSM数据与路侧视频融合的港口集装箱卡车碰撞危险辨识方法

大型港口集装箱码头运输车辆调度频繁，堆场过道和交换区等区域视距狭窄，容易导致港口集装箱卡车与设施、作业人员和车辆发生擦碰事故。为提高智能集装箱卡车在港口密集区域的轨迹跟踪精度和行车安全感知能力，提出了一种车联网条件下融合车载终端基本安全消息（Basic Safety Messages，BSM）数据和路侧视频数据的集装箱卡车碰撞风险辨识方法。采用YOLOv5s算法提取视频监控范围内的目标车辆和作业人员，根据目标集卡大尺寸特点设计非极大值抑制锚框来提高目标识别准确度。运用透视变换原理将目标像素坐标转换成地理坐标，并应用Deep-SORT算法匹配每帧图像的车辆轨迹信息。应用交互式多模型方法（interactive multi-model，IMM）融合视频轨迹信息和车载单元（on-board units，OBU）定位数据，减小了目标机动过程中的观测误差。基于集卡融合轨迹结果，提出了1种新型的轨迹冲突风险评估模型，能够根据目标集卡与周围目标轨迹的相对运动状态实时感知车辆碰撞危险，该碰撞危险检测结果在实际场景中可通过路侧设备对车载终端和作业人员终端实时播发预警信息。针对集卡跟踪误差的实验结果表明:IMM自适应跟踪轨迹的平均均方根误差为0.29 m，比集卡自主跟踪轨迹误差提升81.05%；融合路侧监控视频与车载终端定位数据能够克服车辆自主定位系统在密集堆场环境下的误差增大问题。集卡碰撞危险辨识的结果表明:车辆碰撞危险识别结果（预设ETTC阈值为2 s）的召回率、精确度和准确度相对集卡自主感知分别提升了7.39%，4.27%，2.50%，更准确地辨识出了视线遮挡情况下的轨迹冲突风险。