车辆安全行驶智能系统设想

笔者针对车辆的不安全行驶所造成的大量道路交通事故现象,从智能交通系统的概念和交通人机系统的原理出发,设想了车辆安全行驶智能系统,以实现对车辆超速、行驶稳定性、跟车、超车等行为的智能预警与控制.     

车辆安全行驶智能系统设想

笔者针对车辆的不安全行驶所造成的大量道路交通事故现象，从智能交通系统的概念和交通人机系统的原理出发，设想了车辆安全行驶智能系统，以实现对车辆超速、行驶稳定性、跟车、超车等行为的智能预警与控制。     

曲线运动汽车交通事故原因分析

汽车在转弯、超车、变换车道以及躲让其它车辆等行驶状况下，必须保证曲线行驶的稳定性，否则，汽车非但不能按转向角听预定的方向行驶，甚至出现侧滑，严重时会出现汽车整体大回转或行驶方向失控，导致通事故的发生。笔认为，造成曲线运动汽车交通事故的主要原因，一方面是由于驾驶人在高速行驶中急转弯或转向、制动时的不当操作，另一方面是与车辆本身的技术状况有关。本主要从技术方面分析了曲线运动汽车交通事故的原因，供有关部门在进行车辆安全技术检验或分析处理交通事故时参考。     

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超车是车辆行驶过程中普遍存在的现象.超车时机选择不当或操作失误是交通事故频发的重要原因之一,在城市干道及高速公路上,不同车道的限速要求对超车行为提出了更高的要求.本文在以往研究的基础上,将整个超车过程分为换道、超越、并道三个阶段,添加不同车道的限速条件,以安全为前提,在一个超车时段内尽可能多地超越前方行驶车辆为目标,并充分考虑车辆跟驰行驶过程中的安全间距及超越行驶过程中超越车与被超越车行程之间的关系,建立一种新的超车模型,以供车辆在超车时提供判断及辅助,并通过一个算例来验证模型的实用性.     

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超车是高速公路上非常普遍的现象，传统的模型都不能够很好地刻画超车的一些定性和定量的性质，基于薛国新和顾怀中的超车模型的基础上，在分析超车过程时考虑了车辆超车过程中时一些反应延滞时间、车辆跟弛时的安全距离和超车过程中两车所行驶的路程之间的关系，从而建立了一种新的超车模型。最后，给出一个算例表明此模型能够很好地模拟超车现象，并准确地反映出超车过程中的一些重要的定性性质和定量结果。     

广西高速公路安全行车速度的探讨

针对汽车在高速公路超速行驶的现象，阐述了超速行车对汽车经济性的影响和行车安全的危害，提出了汽车在高速公路行驶速度等建议。     

交通技术的革命

绿灯亮起,一辆无人驾驶的汽车缓缓起动,平稳地行驶在公路上,方向盘不时地自主转动,遇到施工障碍时自动绕开,前方有车时换道超车,行人穿越马路时自动减速避让……这听起来像某个科幻电影中的片段,却在内蒙古自治区赤峰市翁牛特旗的公路上真实上演。国家自然科学基金委近日表示,我国自主研发的无人驾驶汽车2015年     

强化汽车后视镜功能的新技术

1.镜面新技术镜子是光学反射式汽车后视装置中的核心零件,镜面又是它的关键部位。为提高行驶时超车、并线、转弯、倒车或高速行驶时的安全系数,减轻驾驶员的疲劳,同时适应不同的工作环境,它最低应能满足以下要求:正确鲜明地反映物象,不变形或变形小;足够的后视视野,后视范围尽可能的大,最好能消除盲区;在雨、雾、     

加速滑行节油不可取

在汽车驾驶过程中,由驾驶员操作达到节约燃料消耗的方法很多,在许多文章中都推荐一种“加速滑行”的节油方法,即在熟悉的道路上行驶时,将汽车加速到一定的高速后,将变速杆挂入空挡位置,使汽车空挡滑行;当减速滑行到一定的低速时,再将变速杆挂上直接挡或超速挡加速到相应高速,重新选择空挡滑行的办法。以此办法行驶,的确可以达到节约燃油的目的,但除不利于安全行车以外,同时还会增加发动机的磨损。     

基于生存分析的山区双车道公路超车持续时间模型

为研究混合交通流条件下山区双车道公路超车行为，确定关键影响因素与超车持续时间的关系。以云南省典型山区双车道公路为例，利用无人机采集超车行为视频数据，提取参与超车行为的机动车轨迹，构建超车行为变量指标体系，分析山区双车道公路超车行为特性；建立基于生存分析的山区双车道公路超车持续时间模型，确定影响超车持续的关键协变量，并分析关键协变量与超车持续时间的定量关系。结果表明：混合交通流条件下，山区双车道公路平均超车持续时间为10.3 s，平均超车距离为201.3 m，由驾驶员的驾驶风格、较高的行驶速度及复杂的交通流条件共同作用所致；Log-logistic 加速失效时间模型对超车持续时间拟合效果最好，AIC和BIC分别为272.989和265.650，危险函数拐点约为13 s，说明超车行为在13 s前结束的可能性最大；影响超车持续时间的关键变量分别为超车距离和超车车辆与被超车车辆的初始速度差、最大横向距离、是否有对向车、被超车车辆长度和超车车辆类型，影响程度较大的协变量为超车车辆类型和是否有对向车，当超车车辆为货车时，超车持续时间增加了22.9%，当有对向车时，超车持续时间降低了17.8%。     

双向双车道超车行为的智能车队间隙控制优化

建立了双向双车道环境下单车超越车队模型, 分析了影响双向双车道超车危险区域范围的主要因素; 设计了分步式单车超越车队算法, 研究了安全间隙前后车速度、超车车辆入队速度与车队安全间隙范围四者之间的关系, 提出了车辆入队所需最小安全间隙的速度匹配方案; 建立了单车超越车队算法的目标函数, 设定最大允许超车时间内超车车辆与车队行驶距离最大, 超车车辆超越车队车辆数最多, 前、后车形成安全间隙过程中加速度、减速度最小; 提出了基于改进粒子群的分级约束多目标优化方法, 为单车超越车队算法中的三级车速引导提供了优化的速度引导方案。研究结果表明: 双向双车道环境下超车危险区域范围与车队车辆数及对向车辆行驶速度成正相关关系; 改进的粒子群优化算法相比传统算法具有更强的鲁棒性和更快的收敛速度, 平均收敛时间缩短39.2%;在分步式单车超越车队过程中, 车队车辆平均速度提升9.04%, 即在车队间隙生成过程中, 虽然部分车辆速度减小, 但车队整体平均速度得到提升; 超车车辆平均速度提升16.8%, 即在超车过程中, 不仅超车车辆的安全性得到保证, 其运行效率也得到提升。      

侧向风作用下车-桥系统的气动特性——基于风洞试验的参数研究

为考虑侧向风作用下车辆运动对车-桥系统气动特性的影响,基于研制的移动车辆模型风洞试验系统,针对轨道交通车辆和公路交通车辆,分别采用三车模型和单车模型,测试了不同工况下车辆、桥梁的气动力系数,讨论了车速、风向角、车辆在桥上所处轨道位置以及车辆类型等因素对车辆和桥梁气动特性的影响.研究表明,随着车速的增大和合成风向角的减小,车辆阻力系数和升力系数存在增大的趋势,车速对单车模型气动力系数的影响更显著;车辆在桥上所处轨道位置不同对车辆、桥梁气动力系数的影响均较大,桥梁气动力系数对车速和合成风向角不敏感.     

公铁平层桥梁桥塔遮风效应风洞试验研究

车辆经过桥塔区域时，由于桥塔的遮风效应，其气动荷载会产生突变，且公铁平层桥梁的桥塔由于纵向尺度较大，车辆经过桥塔区域时气动荷载的变化更加剧烈.为明确某公铁平层桥梁上车辆在桥塔区域的气动特性，制作了1/20大比例尺的风洞试验模型；基于优化后的测试系统，测试了车辆通过公铁平层宽幅桥梁桥塔时的气动荷载，研究了车道位置、车辆类型以及桥塔外形对通过桥塔车辆的气动特性的影响.结果表明：越靠近桥塔车道上的车辆，经过桥塔时的横向力系数、摇头力矩系数的突变量更大，正向升力也越大，因而更容易发生侧滑与侧偏；车长对车辆通过桥塔区域的性能有显著影响，长度较小的车辆具有更大的横向力系数突变量，长度较长的车辆具有更大的倾覆力矩系数、摇头力矩系数及点头力矩系数突变量；与矩形截面桥塔相比，带倒角的桥塔使得厢式货车的横向力突变量减小了43.7%，使集装箱车的横向力系数突变量减小了25.8%，且使集装箱车的摇头力矩系数突变量减小了29.2%.     

重点违法行为导致交通事故的数据分析

超速行驶、酒后驾驶、违法超车等重点交通违法行为是导致交通事故的主要原因,每年都造成大量的人员伤亡和财产损失．本文对近十年来上述重点违法行为所导致的交通事故的数据进行了系统的分析,对各种重点违法行为的特征和趋势进行了研究,并对不同驾龄、不同车型驾驶人的违法肇事规律进行了归纳．分析结果表明：上述重点违法行为每年导致的交通死亡人数占总死亡人数的40％,特别是超速行车导致死亡人数近年来大幅上升;同时,低驾龄驾驶员每年导致的事故死亡人数占总死亡人数的44％,而大客车驾驶人因上述违法行为导致的死亡人数是小客车的5.2倍,大货车是小货车的2．9倍．     

适于营运车辆超速时空特征分析的改进DBSCAN算法

营运车辆的超速违法行为具有较大的危害性,分析其超速的时间和空间分布规律,对于加强道路运输安全管理具有重要意义.鉴于此,提出一种适于营运车辆超速时空特征分析的改进DBSCAN算法,通过添加时间半径达到对时间维度的支持,对营运车辆超速多发点在时空维度上进行聚类,揭示营运车辆超速违法行为的时空分布特征.然后在广东省重点车辆监控平台上对算法进行验证.实验结果表明,该算法能够快速对超速数据进行时间和空间维度的聚类分析,有效完成超速路段和时段的排查,为查找营运车辆超速常发路段和时段提供了新的分析方法.     

侧向风作用下车-桥系统的气动特性——移动车辆模型风洞试验系统

为考虑侧向风作用下车辆运动对车-桥系统气动特性的影响,针对车-桥系统气动绕流的特点,研制了一套移动车辆模型风洞试验系统,在风洞中实现了侧向风作用下车辆运动过程中桥梁和车辆各自气动力的同步测试.该系统可以较方便地改变来流风速、车辆运动速度、测试对象以及车辆与桥梁的相对位置等.根据测试信号时程的特点,提出了相应的数据处理方法,分析了车辆运动过程中桥梁和车辆动态气动力的变化特征.试验结果表明,桥梁和车辆的气动力信号较稳定,试验结果比较可靠.     

出租车超速行为道路因素随机系数空间模型构建

为准确揭示道路因素与路段出租车超速行为特征的关联关系，本文以成都市中心城区主 干道路段为研究单元，通过车载GPS设备获取大范围出租车超速行为样本。在筛选出10类典型城市道路特征的基础上，选择路段超速线密度和不同百分位数超速严重度作为研究对象；为减少空间效应对估计的干扰，本文验证了超速特征的空间相关性，并分别构建基于对数-高斯分布的标准线性模型和空间条件自回归模型、空间误差模型及空间滞后模型这3类空间模型，探究不同空间模型与出租车超速行为特征的拟合情况；同时，考虑道路组间异质性，进一步构建随机系数空间模型。结果表明：出租车路段超速线密度和超速严重度均存在显著空间自相关性，空间模型 对其拟合效果普遍优于传统模型；不同超速行为特征适用不同的空间模型，随机系数空间条件自回归模型对超速线密度拟合效果最优，而不同百分位数超速严重度适用的最佳拟合模型差异较大；路段限速、一块板横断面及非机动车车道这3类因素表现出对出租车超速行为特征的组间影响异质性；因素解释方面，路段限速、一块板横断面、非机动车车道、路段施工区与超速线密度显著相关；路段限速、非机动车车道、上下坡匝道、路段施工区及路段长度与超速严重度显著相关。     

基于半模型的高速列车远场气动噪声计算方法

随着高速列车运行速度的提高，其气动噪声问题逐渐凸显，如何准确快速预测高速列车的远场气动噪声成为关键.利用半自由空间的Green函数求解FW-H方程，推导了考虑半模型时的远场声学积分公式，提出通过半模型的数值计算结果预测全模型高速列车远场气动噪声的方法；建立了全模型和半模型高速列车的气动噪声数值计算模型，应用改进延迟的分离涡模拟方法对不同模型高速列车表面的气动噪声源进行求解；通过风洞试验进行了全模型高速列车的数值仿真计算方法验证；对比分析了全模型和半模型高速列车周围的流场结构、气动噪声源和远场气动噪声特性.结果表明：半模型高速列车数值计算得到的列车周围流场结构、气动噪声源以及远场气动噪声特性与全模型的一致；采用半模型计算会过高估计列车尾车流线型区域表面压力的波动程度和噪声源的辐射强度，但通过半模型预测整车模型的远场噪声平均声压级误差小于1 dBA；相比于全模型高速列车，半模型计算时的网格总量减少一半.