软计算方法研究车-车间跟随模型

采用软计算方法对车辆跟随算法模型进行对比分析,主要介绍基于自适应神经模糊推理系统ANFIS的跟随模型,并简要介绍基于BP网络和径向基RBFN网络模型与ANFIS模型的对比分析。为了取得模型训练所需的参数和测试模型的效果,设计了一个车辆跟随试验,试验中采用GPS模块来获取车间距和车速差两个参数。最后对模型进行训练和仿真决策输出,仿真输出表明采用自适应神经模糊推理系统的算法模型能较好地模拟驾驶员操作。     

一种改进的电动汽车锂电池RC滞后模型及其应用

为提高电动汽车电池SOC估计精度、收敛速度和鲁棒性,提出了一种改进的锂电池RC滞后模型及自适应粒子滤波的SOC估计方法。在传统RC模型基础上加入滞后模块,使用粒子群算法搜索的方法求解模型参数,综合考虑计算量和模型精度,确定了一阶RC滞后模型作为锂电池等效模型。在传统粒子滤波基础上,提出了观测噪声方差自适应估计方法。仿真结果表明,SOC初值误差较大时,自适应粒子滤波收敛速度和鲁棒性、SOC估计精度和稳定性明显优于传统算法。     

基于海事卫星时延和频偏的远海飞行器跟踪方法

针对海上飞行器难以实现实时安全定位的问题,研究利用海事卫星时频数据对海上飞行器进行跟踪的方法,实现主动地跟踪远海飞行器的轨迹.介绍并分析现有自适应转弯模型的缺点以及交互式多模型算法(IMM)在测量数据为时延和频偏情况下存在的问题.在此基础上提出基于时延约束的自适应转弯模型,该模型通过引入时延数据建立转弯速率估计器,估计目标可能的位置和对应的转弯速率,进而估计出目标的速度矢量.简要地介绍了频偏的计算模型以及粒子滤波算法,给出了远海飞行器跟踪的算法流程图.使用Matlab进行了二维对比分析,并使用专业的仿真软件卫星工具包(STK)搭建远海飞行仿真环境,生成仿真的飞行参数、卫星时延以及频偏等数据用以验证模型的可行性.仿真结果表明:①在测量数据为时延和频偏的情况下,传统交互式多模型算法难以适用,容易出现滤波发散;而自适应转弯模型能够很好地估计目标的轨迹,且不需要人为设置转弯速率.②使用该模型可以较为完整地得到远海飞行器的轨迹,且平均经纬度误差在0.2°以下,最大经纬度误差约等于0.8°.      

基于模型融合与自适应无迹卡尔曼滤波算法的锂离子电池SOC估计

为提高电动汽车动力电池SOC的估计精度,本文中对锂离子电池模型与参数辨识算法、自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)算法和基于电池模型融合的SOC估计算法进行研究。建立了具有明确物理意义的电池电路模型,采用基于遗传算法(GA)的模型参数辨识算法,设计了基于AUKF的电池SOC估计方法,并基于贝叶斯信息准则,提出了电池模型融合方法,实现了基于模型融合与AUKF的电池SOC估计。仿真结果验证了该方法具有较高的精度。     

基于HSRI模型的参数自适应质心侧偏角观测器的设计

首先对全维车速观测器进行降维处理,以减少观测器的在线计算量,并设计了非线性级联车速观测器.接着,对路面附着系数和轮胎侧偏刚度进行参数自适应估计,以提高质心侧偏角的估计精度,并基于HSRI轮胎模型设计了参数自适应非线性质心侧偏角观测器.在估算轮胎侧偏刚度时采用无侧向车速的车辆模型,以避免车辆动力学模型与侧向车速观测器的耦合作用,并引入带双重遗忘因子的递推最小二乘法,以保持算法的修正能力和解除不同估计参数之间误差的耦合作用.最后采用Simulink与Carsim动力学仿真软件进行联合仿真验证,结果表明所设计的参数自适应非线性质心侧偏角观测器是有效的,估计精度满足ESC控制的工程要求.     

路轨两用车辆轨道行驶驱动系统及其控制策略研究

建立了路轨两用消防车轨道行驶的液压驱动系统模型,并针对液压驱动系统中存在的参数不确定和外界干扰等因素,基于李雅普诺夫稳定性理论,以线性最优全状态反馈模型为参考模型,设计了液压驱动系统模型参考自适应控制器.推导了自适应控制律及相应的收敛条件.数值仿真结果表明,该控制器对于模型参数的不确定性具有很好的鲁棒性,能较好地跟踪液压马达的期望转速,且算法简单,控制精度高.     

软弱围岩隧道施工过程围岩参数反演及仿真分析

本文结合软弱围岩隧道施工实际,利用数值分析软件FLAC3D和数学分析软件MATLAB进行围岩参数反演计算,确定出隧道围岩力学参数;基于反演计算得到的围岩参数建立数值仿真模型,可预测隧道围岩的变形和受力。     

基于粒子群改进灰色马尔可夫模型的公路路基沉降自适应预测

针对公路路基沉降具有随机性和复杂性的特征,提出了一种粒子群改进灰色GM(1,1)-马尔可夫模型的路基沉降自适应预测方法。利用马尔可夫模型修正传统灰色GM(1,1)预测模型的残差,并提出粒子群算法来计算最优的马尔科夫链残差模型的白化系数,开发了路基沉降的粒子群灰色马尔科夫链自适应预测模型框架。以某公路路基沉降实测值为例,对比分析了其他两种改进灰色模型方法,结果表明本文算法误差均值仅为1. 48%,比其他两种方法分别降低了64%和29%,且精度等级达到一级。随着公路路基沉降数据量的增加,本文提出的模型预测精度进一步增加,自适应能力强,具有良好的推广性。     

大跨度钢主梁斜拉桥的自适应无应力构形控制

为了实现对大跨度钢主梁斜拉桥高精度、高效率的施工控制,基于自适应无应力构形控制思想,推导了设计参数误差和钢主梁顶、底板焊缝收缩差对主梁安装线形的影响量调整公式,导出了主梁节段定位时温度影响的标高调整量公式,并在综合考虑此类影响因素的基础上建立了主梁节段精确定位的实时放样公式,最后将研究成果在荆岳长江公路大桥施工全过程中进行应用。结果表明：该方法能极大方便斜拉桥的施工与控制工作,提高其控制精度及效率。     

基于计算机仿真的公路安全设计方法

对公路安全设计与评价方法进行了分析,提出了基于计算机仿真的公路安全设计方法。该方法以ADAMS(AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSystem)软件为平台,通过建立汽车、驾驶员和三维道路等系统仿真模型,为公路设计安全评价提供虚拟对象。在计算机上运行这些模型,获得汽车实时行驶速度,以此可以评价公路线形设计参数是否满足汽车行驶的要求,从而达到评价设计指标安全性的目的。该方法为公路安全设计评价提供了"活的数学模型",这些模型具有参数容易修改、数据表达直观、试验速度快和节省费用等优点。     

公路建设项目财务不确定性分析的盈亏平衡分析法

随着公路建设投资主体多元化以及公路经营方式的不断改变，盈亏平衡分析成为公路建设投资决策的一个重要前提。研究确定了公路建设项目盈亏平衡分析的基本参数和基本关系式，给出的量化模型为公路建设投资决策者财务分析和投资风险分析提供了思路和参考。     

公路工程监理人员市场供需模型研究

提出了建立监理人员需求和供给模型的方法,推导了计算公式。根据公路建设发展的历史数据,对历年公路建设监理人员需求和供给进行了计算和比较。     

基于超限学习机的黄土高路堤预拱超填研究

黄土山区公路建设存在大量V形冲沟,使路基产生过大工后沉降,为解决工后超标准沉降问题,减小工后沉降处治成本,需设计路基预抛高（预留沉降量）,使公路交工验收时高程符合设计要求。现行规范对如何布设预抛高没有明确说明,因此有必要研究黄土高路堤沉降分布规律,提出其预拱超填方法,针对此类问题依托渭武高速公路工程,通过对试验路历时2年多的沉降观测,得到路基施工期、路面施工期及公路通车1年后的路基沉降数据,提出黄土高路堤沉降随时间和空间的分布规律,得到路堤沿时间及纵、横断面的沉降分布特征,为黄土高路堤填筑末期预抛高的布设形式奠定了基础;基于超限学习机算法,建立黄土高路堤工后沉降预测模型,利用实际沉降观测数据与模型预估结果进行对比,采用平均绝对百分误差对预测结果精度进行评定;最后,通过定量分析填土高度、施工速率、路面重力、路基路面验收时间及交通量修正对路堤工后沉降的影响,提出基于可靠度的黄土高路堤预抛高预测模型及公式,据此给出基于超填平衡的试验路纵、横断面预抛高设置方法,并通过工程实例,验证预抛高模型及公式的准确性。研究结果表明：该沉降预测模型精度良好;研究结果可为黄土地区高填方路基填筑末期预抛高的详细布设提供参考。     

考虑侧向位移的路堤沉降分析

为弥补公路路堤沉降预测中各现有模型存在的不足,并有效控制高路堤在建设期的稳定性,提出了基于等体积法的路堤侧向位移沉降模型,并推导出了计算公式.采用该公式对高速公路试验段长达1 a的沉降和侧向位移观测数据进行分析计算.结果表明,由侧向位移产生的沉降量约占总沉降量的20%;侧向位移产生的沉降也并非瞬时能完成,也能延续相当长...     

高速公路收费费率优化实用方法

合理确定高速公路的收费费率,是在高速公路的建设及运营过程中必须进行考虑的重要问题.从实际应用的角度出发,提出了一种基于路网的分车型高速公路收费费率优化实用模型,并结合高速公路收费费率本身的特点,给出相应的求解算法.该方法在收费系数确定的情况下,根据优化目标直接得到优化结果.在实际应用中可首先确定不同的可行收费系数方案,计算相应收费系数方案下的费率优化结果,根据优化结果确定费率优化的满意解.算例结果显示,该方法具有简单、实用的特点.     

公路建设项目的不确定多属性排序模型

利用不确定多属性决策模型和可能度理论建立了不确定多属性公路建设项目排序模型,以区间形式综合考虑了影响公路建设项目排序各因素,相对于常用的确定型排序方法更多的保留了决策信息,同时,为了消除不同物理量纲对决策结果的影响,根据区间数运算法则,将决策矩阵转变为规范化矩阵,使决策结果更加科学可靠。最后,以西部某省的公路网规划为例,阐述了模型的计算步骤,证明模型的可行性。在实际应用中,不同地区可根据自己的地域特点,确定不同的排序决策因素及权重。     

公路工程项目施工方案风险比选AHP-GRAM评价模型研究

首先对影响公路工程项目施工方案的行为、成本、质量、安全、环境5大风险进行了识别,建立了风险评价指标体系,量化了各类风险评价指标进行,构建了AHP—GRAM评价模型,并以湖南省怀通高速公路公路工程项目中4个施工方案比选为例进行分析,论证了该模型的正确性。     

基于路线整体坐标系的中线坐标计算模型及其数值实现

对基于路线整体坐标系的中线坐标计算模型公式进行详细推导。该公式适用于任意公路线形坐标计算,特别适用于不完整缓和曲线等复杂线形的计算。为便于实现编程数值计算,列出实现该模型公式数值计算的Gauss-Legendre求积公式,并探讨不同节点数n对计算结果的影响。该模型公式简洁,计算精度满足要求,具有一定的推广价值。     

多车道道路改扩建工程中最优施工区长度的研究

针对道路改扩建工程,在分析施工区总费用的基础上,通过对交通流运行特征的研究,对车辆通过施工区所产生的各种延误分别进行推导,建立了由施工费用以及车辆延误费用构成的总费用函数模型,得到了道路改扩建工程中不同施工组织条件下最优施工区长度计算公式。微观仿真研究示例表明,最优施工区长度计算方法具有较好的适用性和正确性。有效指导道路维护部门的施工作业,起到节约社会总成本的作用。     

公路悬臂挡土墙抗震设计计算分析

现行公路工程抗震规范（JTJ004-89）挡土墙的抗震验算,已不能满足公路工程建设需要,挡土墙结构的抗震设计计算分析是有待深入研究的课题.考虑土体-结构动力计算,建立计算模型,用波动有限元模拟方法,对公路悬臂挡土墙进行了抗震计算分析.得出结论：在水平地震力作用下,计算出了公路悬臂挡土墙的动力放大系数数值以及沿高度分布的规律,得到了最大地震加速度的变化曲线.为公路悬臂挡土墙的抗震设计提供了有益的理论参考.