碰撞检测在交通事故模拟中的应用

建立了车辆碰撞检测的一种简化数学模型，叙述了车辆碰撞检测模拟的预处理技术和流程。     

人-车-路虚拟仿真系统研究

虚拟仿真技术具有高度沉浸感和实时交互的特点，已成为研究人-车-路系统协调性的重要技术手段。提出了人-车-路虚拟仿真系统的结构，并在基于Creator的基础上，虚拟了场景建模、驾驶人车速控制模型、车辆动力学模型，基于Vega视景仿真的基础上进行了软件开发。通过应用碰撞检测、三通道视景同步显示、Multi—Agent车辆行为建模等技术提高了场景的渲染逼真度，获得了良好的虚拟仿真效果。     

面向交通枢纽的车辆三维真实感实时仿真

为分析和解决城市交通拥挤问题并提高城市道路利用率提供可行的途径,提出了一种面向交通枢纽的车辆运行仿真方法,通过场景、道路与车辆的三维动态建模,实现交通枢纽交通状况的实时真实感仿真.首先,提出了基于道路关键点连接网络模型表示交通枢纽的通行道路.其次,基于粒子系统实现车辆的动态运行实时仿真,并采用基于空间剖分的车辆碰撞检测方法对车辆运动控制算法进行了优化.最终,通过对路段的动态观测和反馈机制实现车辆行驶路线的规划和调度.实验结果表明,本文提出的方法可以生动直观地呈现实际路面的交通状况,并且能以较为流畅的帧速率实现交通场景的动态仿真.     

虚拟视景环境驾驶的碰撞检测技术

为判定在虚拟视景环境中驾驶行为是否规范,进行车辆驾驶仿真和实验,在Vega Prime中实现视景驱动,基于Visual Studio开发平台,应用改进的OBB包围盒来进行碰撞检测,设定检测目标,识别车辆是否压线、路径是否合理等~([1][2][3])。     

车辆导航系统中基于三维电子地图的单GPS车道级定位方法研究

在对三维电子地图建模的基础上,提出了一种基于单GPS的虚拟差分、高程辅助定位和碰撞检测误差消除相结合的车道级车辆定位方法.该方法将车辆定位分为两次地图匹配过程,即首次通过虚拟差分技术和高程辅助定位技术对GPS定位参数进行修正,提高定位精度,然后在三维电子地图中结合碰撞检测技术实现车道级匹配.通过实地DGPS跑车对比实验,证明该方法完全能够满足车道级路径引导的要求.     

基于混合仿真技术的车辆横向稳定性控制系统

介绍了利用先进计算机技术和仿真软件，进行车辆横向稳定性控制器设计以及系统混合仿真的过程。首先建立了8自由度车辆动力学系统模型，然后利用前馈补偿和模糊控制策略，设计了车辆横向稳定性控制器。最后对车辆横向稳定性控制系统进行了实时混合仿真研究。仿真结果表明所设计的车辆横向稳定性控制器控制有效，实时性好，而且在道路条件和行驶条件改变时具有较强的适应性和鲁棒性。     

基于Matlab/Simulink的车辆起步过程的仿真

建立了车辆起步过程的数学模型，并基于Matlab／Simulink仿真系统建立了车辆起步过程的模块化模型，包括：发动机、主离合器、车体、路面阻力等。通过仿真结果分析，讨论了离合器充油特性对车辆起步性能的影响。     

自动驾驶车辆避障轨迹规划

目前无人驾驶发展迅速,城市运营环境中避障轨迹规划是核心问题之一,如何避免轨迹离散优化过程中可能出现的角碰等状况逐渐成为研究热点。文章比较了轨迹规划中坐标系的优缺点并选取笛卡尔坐标系,提出考虑自车形状的车辆模型,在车辆模型基础上结合新的障碍物边界处理方法进一步排查可能的碰撞危险区域,以起到简化环境信息避免进行碰撞检测、减少规划耗时的效果。结合自车与周围障碍物位置关系,文章提出通过使用运动走廊,结合MinimumSnap最优化理论进行硬约束轨迹优化,最后通过仿真验证证明该方法可行,并且能够有效满足避障场景下安全性和舒适性要求。     

无人驾驶车辆解耦混合运动规划方法研究

高速公路无人驾驶车辆运动规划要充分考虑车辆的动力学特性和道路环境构成的复杂约束,优先确保车辆的无碰撞行驶轨迹,同时算法实时性比常速情况下要求更高,要充分考虑计算的复杂性。提出一种可生成横纵向最优解逼近群的解耦增强混合运动规划方法,引入Frent坐标系将运动规划问题进行横纵向解耦,在横向偏移规划中融合数值优化和多项式规划算法,在纵向速度规划中融合围绕速度和围绕避障规划算法,解耦规划完成后使用代价函数和碰撞检测方法对生成的轨迹群进行评估和选择。搭建Apollo-LGsvl无人驾驶联合仿真测试平台,对所提出的运动规划方法进行仿真验证。结果表明,提出的横纵向解耦增强混合运动规划算法在高速公路各工况中所生成的运动轨迹能够有效避免车辆发生碰撞,其横向偏移和纵向速度均能满足二阶平滑,最大横向加速度、最大纵向加速度、最大纵向jerk等满足动力学约束。该方法有效减少了最优解逼近群内的轨迹数量,使轨迹评估阶段计算复杂度降低了46%,证明提出的方法具备一定的应用价值。     

面向台阶路况的车辆前端通过性仿真研究

使用ANSA软件建立了某车辆前端的台阶路况动态模型，借助PAM-CRASH完成求解分析，对该车辆的前端通过性进行了评价。文章对关键零部件在仿真模拟和实车试验中的性能表现进行了对比，结果表明所建立的仿真模型具有较高的准确度，为车辆前端通过性的正向虚拟开发提供了思路，对提高车辆行驶的安全性具有重要的指导意义。     

铰接车辆在不平道路行驶的动力学仿真

本文将铰接车辆简化为一多体系统，把轮胎简化为三维分段性弹簧，通过引入刚性位移机制，考虑路面不平度及其产生的坡度对车辆动力性的影响。建立了铰接车辆在不平路面行驶的动力学模型，列出了运动微分方程，提出了铰接车辆在不平路面行驶的动力学仿真算法，并通过实验验证了此模型及仿真算法的正确性。     

联合仿真技市在车辆动力学稳定几天控制上的应用

首先介绍了目前车辆动力学稳定性控制的研究现状．提出了基于联合仿真平台进行控制仿真研究的新思路；其次详细分析了车辆动力学稳定性控制的原理。应用直接横摆力矩状态反馈控制策略，基于ADAMS／Car和Matlab／simulink的联合仿真技术．采用阶跃转向和单移线仿真工况有效验证了该控制策略的正确性，提高车辆在危险工况下的稳定性和可控性，为实际设计车辆动力学稳定性控制系统提供了理论基础。     

主动悬架车辆垂向及俯仰控制的仿真研究

以车辆悬架系统为研究对象，采用多刚体系统动理学方法建立主动悬架模型，与模糊PID复合控制策略相结合，构成了一个基于精确模型和简洁控制策略的仿真系统。仿真结果表明，该系统通过车辆垂向及俯仰控制，有效改善了车辆的行驶平顺性。     

基于遗传算法的工程车辆自动变速神经网络控制

为了提高工程车辆传动系统效率，保持液力变矩器工作在高效区，提出了基于径向基函数神经网络的工程车辆自动变速控制方法，利用车辆传动试验台换挡控制试验的数据作为学习样本，采用遗传算法对径向基网络进行训练，并进行了验证性的仿真试验。仿真结果表明：该算法收敛速度快，能够满足工程车辆对换挡实时性的要求，可以根据车辆运行状态确定最佳挡住，并能够保证液力变矩器经常工作在高效区。     

双向双车道公路路段仿真研究中车辆行为设计

结合公路通行能力研究课题，介绍了双向双车道公路通行能力仿真研究中关于车辆行为的技术设计方法，根据车辆行驶状况及关系的设定，确定车辆跟驰方式模型；根据车辆行车间距的选定，利用开发出的仿真程序得到以小轿车为标准车的车辆折算系数，为制定中国的公路通行能力手册提供参数。     

用于微观仿真车辆模型中轨迹的简化算法

实际车辆运行轨迹的测量和计算都比较复杂。现存的微观仿真车辆模型，往往都回避了车辆轨迹的计算，而用直线运行来近似代替。构建微观车辆模型时，在影响车辆运行轨迹的各个因素中，可以只考虑前轮转向角和前后轴间距离2个主要因素，而质量、摩擦、刚体系数等其他次要因素是可以忽略的。据此，给出了车辆运行轨迹计算的简化算法，并为此进行了若干试验论证。结果表明，这种简化，一方面使得车辆微观模型在轨迹上更加接近于真实，另一方面，算法计算量小，是微观仿真中可以接受的。     

基于微分几何的四轮独立驱动车辆运动解耦控制研究

针对车辆在纵向运动和横摆运动时的强耦合关系给车辆动力学控制带来的困难，以四轮独立电驱动车辆作为研究对象，基于微分几何理论设计了车辆系统运动解耦控制方法，将非线性强耦合的四轮驱动车辆动力学系统解耦为纵向和横向两个相对独立运动控制子系统，并设计了鲁棒控制器，以提高抵抗车辆行驶时不确定外力如侧风的干扰能力。基于 Trucksim 软件建立四轮驱动车辆模型，并针对车辆解耦控制策略和抗干扰策略进行了仿真测试。结果表明，相比于无解耦控制的车辆，采用微分几何解耦控制的四轮独立驱动车辆纵向速度偏差降低了 82.1%，横摆角速度偏差降低了80.7%，且微风干扰下的抗干扰能力明显改善，车辆稳定性显著提升。为验证该运动解耦控制策略在实时系统中的控制效果，还进行了硬件在环试验，结果表明，硬件在环试验的结果与仿真结果一致。     

基于车辆动力学模型的换道轨迹规划研究

针对自动驾驶车辆换道轨迹规划时的操纵稳定性问题，基于CarSim/Simulink仿真平台建立了车辆动力学模型，构建了轨迹规划系统框架，通过轨迹信息后处理并提出了目标函数设计，进行了横向控制序列采样以保证车辆的稳定与极限性能，完成了算法对轨迹的综合评价选优。随后开展了仿真试验，对比分析了轨迹跟踪控制系统下的实际轨迹、最优规划方法所规划的换道轨迹。仿真结果表明，该轨迹规划系统框架及算法模型能有效提高车辆的操纵稳定性，可实现冰雪路面等极端工况下自动驾驶车辆换道轨迹规划。     

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。     

主动转向机场摆渡车仿真研究

详细地叙述了主动转向车辆这样一个机液混合系统的建模和仿真计算过程。通过对主动转向的机场摆渡车的仿真计算，验证了所给出的平面车辆模型的实用性，提出了液压活塞模型选用的基本准则。