微型纯电动汽车动力系统优化匹配及仿真研究

以某微型纯电动汽车作为研究对象,以整车的动力性和续驶里程作为设计指标,通过理论计算匹配并验证了动力系统的关键参数。随后利用CRUISE仿真软件建立仿真模型并进行仿真。最后使用Matlab优化工具箱对汽车的传动比进行优化,并将优化前后的仿真结果与理论计算进行对比。仿真结果表明汽车动力系统的选择和匹配是合理的。     

新能源车用永磁同步电机散热分析及散热结构优化

以一台额定功率70 kW的车用水冷永磁同步电机作为研究对象,分析了电机的损耗来源,并基于流体力学与传热理论建立了电机的热模型。在处理仿真模型时对绕组及气隙域进行了等效处理,考虑了铁芯导热系数的各向异性,并使用STAR-CCM+软件仿真获取得到电机在额定工况下的温度分布。通过在轴向水道内壁增加凸起特征对冷却水道结构进行优化,对优化后水道模型进行了仿真分析,仿真结果显示优化后的水道模型具有更好的散热效果。最后,在电机测试台架上对优化水道后的电机进行了温升测试,将测试数据与仿真数据进行对比,对比结果显示绕组温度两者几乎一致,永磁体温度偏差2.95%,这表明了仿真结果的准确性。     

自由活塞发动机二冲程运行模式换气过程优化

以某单缸汽油机为研究对象,以AVL Boost软件为平台,在参考原型机实际工作参数的条件下搭建发动机系统整体模型;选取合适的燃烧模型、传热模型对热力学影响参数进行仿真,将仿真结果与试验结果进行对比并进行参数修正,以得到准确的仿真模型。在获得精度较优仿真模型的基础上,重点对原型机系统的配气方案进行优化,搭建基于AVL Boost和Matlab/Simulink软件的联合仿真优化环境,并利用粒子群智能优化算法对发动机配气正时进行智能寻优,最终确定二冲程下的最佳配气方案,为原型机系统二冲程运行模式下的优化和改进提供了基础。     

汽车侧面碰撞帘式气囊仿真优化

研究汽车侧面碰撞帘式气囊仿真与优化方法。基于MADYMO软件建立帘式安全气囊仿真模型以及约束系统仿真模型,并验证模型的有效性,之后进行仿真分析。通过正交试验进行优化,确定约束系统参数。结果表明,在侧面碰撞中,优化后的约束系统参数对假人保护效果更好。     

基于蚁群算法的增程式电动中巴车控制策略优化

应用蚁群算法对某增程式电动中巴车控制策略中的关键参数进行优化，以提高整车燃油经济性。基于Matlab编写优化程序并完成优化，同时在CRUISE软件中对优化结果进行了仿真对比。仿真结果表明，优化后整车能量消耗明显降低，目标车辆燃油经济性得到明显改善。     

电动汽车传动系优化匹配及仿真验算

为了提高电动汽车的整车性能,缩短产品的开发周期以及降低成本,文章将优化理论与仿真软件相结合,以某型号电动汽车为例对主减速比和各挡传动比进行了优化,并运用电动汽车仿真软件ADVISOR对优化前后整车的各项性能进行了仿真分析,最后通过试验对仿真结果进行了验证。结果表明:优化理论模型的建立是可行的,优化后电动汽车的加速性能提高了4.93%,而空载续驶里程则提高了8.6%。     

基于Synchro的交叉口渠化、相位及配时协调优化

为缓解城市交通拥堵,对邯郸市一个单点交叉口进行晚高峰交通流量调查。根据所获数据,运用Synchro软件对现有交叉口信号配时方案进行仿真优化。基于现状仿真结果提出一种将交叉口渠化并增加左转相位,且利用Webster模型对信号配时重新进行计算的协调优化方案,并将其输入Synchro中以进行仿真评价。研究结果表明:使用Synchro软件进行配时优化可提高交叉口服务水平,而协调优化可使交叉口服务水平及ICU服务水平均得以提升;协调优化效果比直接对交叉口进行信号配时优化的效果更为明显。     

某款纯电动物流车动力系统匹配与优化

文章以一款自动挡纯电动物流车为研究对象,在对其动力系统结构进行相关分析及整车设计需求的基础上,对其进行合理的参数匹配。为进一步提高整车性能,采取一种多目标遗传算法的优化方案,对整车的传动系参数进行优化。在ADVISOR仿真平台下搭建整车模型并对其进行仿真验证,结果表明,文中对自动挡纯电动物流车的参数匹配以及采取的优化方案是合理的。     

短间距交叉口控制策略研究

为解决城市道路网中短间距交叉口引起的蓄车能力低、交通拥堵问题,提出针对该类交叉口进行交通组织方案优化,并运用信号协同控制方案在交通仿真软件VISSIM中对优化方案进行仿真,验证交叉口改善方案效果。     

混合动力轿车仿真研究

应用Cruise建立了混合动力轿车整车模型,并进行仿真计算。在NEDC循环工况下进行了燃油经济性试验,对比仿真与试验的过程参数如车速、发动机转速、档位等信号物理量值及其变化趋势,优化仿真模型,最终仿真计算得到可靠的油耗和动力性能结果。研究中将整车模型结合Matlab/Simulink建立的控制策略模型实现联合仿真,并对控制策略进行优化,对控制参数进行标定,从而得到合适的混合动力轿车的油耗和动力性能。在SGM18BAS混合动力轿车的研发中,仿真计算在动力系统结构、部件性能指标和参数匹配方面,在混合动力控制策略研究开发方面都将发挥重要作用。     

Collaborative merging strategy for freeway ramp operations in a connected and autonomous vehicles environment

In a connected vehicle environment, vehicles are able to communicate and exchange detailed information such as speed, acceleration, and position in real time. Such information exchange is important for improving traffic safety and mobility. This allows vehicles to collaborate with each other, which can significantly improve traffic operations particularly at intersections and freeway ramps. To assess the potential safety and mobility benefits of collaborative driving enabled by connected vehicle technologies, this study developed an optimization-based ramp control strategy and a simulation evaluation platform using VISSIM, MATLAB, and the Car2X module in VISSIM. The ramp control strategy is formulated as a constrained nonlinear optimization problem and solved by the MATLAB optimization toolbox. The optimization model provides individual vehicles with step-by-step control instructions in the ramp merging area. In addition to the optimization-based ramp control strategy, an empirical gradual speed limit control strategy is also formulated. These strategies are evaluated using the developed simulation platform in terms of average speed, average delay time, and throughput and are compared with a benchmark case with no control. The study results indicate that the proposed optimal control strategy can effectively coordinate merging vehicles at freeway on-ramps and substantially improve safety and mobility, especially when the freeway traffic is not oversaturated. The ramp control strategy can be further extended to improve traffic operations at bottlenecks caused by incidents, which cause approximately 25% of traffic congestion in the United States.     

高速道路入口匝道控制方法及应用探索

入口匝道控制是高速道路交通管理与控制的重要方法.对国外高速道路入口匝道的交通机理和控制方法进行系统分析和总结,重点对国外典型的多匝道动态协调控制算法进行论述,并对今后的研究方向提出展望.最后结合国内的实际情况,从交通量、几何线形、通道控制、协调配合、政策制定、仿真评价等方面对入口匝道控制在国内的相关工程应用做了初步探索.     

上海城市快速路匝道处交通分析与控制方案设计

分析了上海市城市快速路交通运行的特点和主要症结,对关键瓶颈位置实施单点匝道控制方案.以洛川路入口匝道为切入点,分析了洛川路主线、匝道的交通状况和相关地面交通状况,针对洛川路入口匝道的具体情况设计匝道控制方案,具体研究了工程控制阈值和匝道调节方案的适用条件.最后对实施的方案效果进行评估,可改变现有拥挤、瘫痪的交通状态,提高快速路的使用效率.     

车路协同下基于冲突规避的匝道合流优化控制方法

匝道合流区是城市快速路冲突频发区,研究匝道合流控制方法对于提高道路的通行安全具有重要意义。文中基于冲突规避原则提出了CVIS环境下的匝道合流控制方法。考虑车辆特性和行驶的约束,以合流区冲突最小为目标,优化行车过程。经仿真验证,该方法能有效避免冲突并提高车辆行驶的舒适性,为匝道合流区的冲突管理提供控制方法。     

基于人工神经网络的高速公路入口匝道控制算法

利用BP人工神经网络对高速公路单个入口匝道进行控制。根据具体问题对神经网络控制器的设计进行了讨论，利用BP改进算法对神经网络控制器进行训练。利用Matlab对控制器的控制效果进行了仿真，将仿真结果与车道、需求-容量控制的效果进行了比较，结果表明，该神经网络控制器可以获得优良的控制效果。     

高速公路入口匝道模糊神经网络ACO控制

针对入口匝道控制中局部需求大于高速公路主线容量情况下Alinea控制算法不能有效反馈的问题,结合模糊控制和神经网络的优点,通过神经网络来训练模糊控制规则,提出蚁群算法优化的模糊神经网络控制器,并对控制器应用于入口匝道控制进行了详细设计。仿真结果表明,基于蚁群优化算法的模糊神经网络控制器学习次数远小于Alinea控制算法,且收敛速度快,运算效率高,控制品质好,能够更好地稳定主线交通流密度。     

快速路出口匝道衔接道路控制仿真研究

针对快速路出口匝道区域拥挤问题,建立了出口匝道衔接道路（即辅路）控制仿真模型,并通过Vissim验证,对比分析出口匝道衔接道路（辅路）在不控制、让行控制、定时控制和自适应信号控制下交通流的运行特性以及控制效果。通过对仿真结果的分析研究发现：在辅路让行出口匝道车辆优先驶出时,控制效果最佳;当让行控制失效影响出口匝道车辆驶出时,辅路控制是必要的;自适应信号控制能够取得最好的控制效果,总延误约可减少42％,特别是对主线交通状态的改善更可达46％以上。     

基于模糊逻辑的高速公路入口匝道控制方法

为提高高速公路入口匝道的控制能力,以达到增进车流平稳性的目的,对传统闭环控制器ALINEA进行了扩展,并结合模糊逻辑理论,给出一种新的入口匝道控制器。该模糊控制器加入了流量变化的因素,以交通流量为控制目标,实际流量与设定期望值的偏差及流量变化量作为输入,根据所设定的模糊规则给出匝道控制率的调节量。最后通过实例对控制器进行了评价。仿真试验表明:该模糊控制器能够快速地将交通流调整到期望状态,可以适应主干道交通流以及匝道需求的大幅变化,有效抑制波动的产生;同传统的ALINEA策略相比,模糊匝道控制器具有更加稳定的控制效果。     

武汉市姑嫂树立交3条“断头”匝道的补齐设计

在姑嫂树立交现状分析基础上，从设计标准、相交道路情况介绍等方面进行论述，对姑嫂树立交的3条“断头”匝道进行平纵横设计，完善立交转向功能，发挥姑嫂树立交做为武汉市连接三环、天河机场和汉口的重要节点功能。其中的集散车道沿张公堤堤顶路建设，是迄今为止新建的一条长度最长、同时具备百年一遇防洪功能和交通集散功能合一的匝道，建成的姑嫂树地面人字形交通闸是既有张公堤上采用人工辅以手动葫芦驱动启闭形式的规模最大的桥闸合一交通闸。     

A stochastic analysis of highway capacity: Empirical evidence and implications

This paper presents a stochastic characterization of highway capacity and explores its implications on ramp metering control at the corridor level. The stochastic variation of highway capacity is captured through a Space–Time Autoregressive Integrated Moving Average (STARIMA) model. It is identified following a Seasonal STARIMA model (0, 0, 2₃) × (0, 1, 0)₂, which indicates that the capacities of adjacent locations are spatially–temporally correlated. Hourly capacity patterns further verify the stochastic nature of highway capacity. The goal of this paper is to study (1) how to take advantage of the extra information, such as capacity variation, and (2) what benefits can be gained from stochastic capacity modeling. The implication of stochastic capacity is investigated through a ramp metering case study. A mean–standard deviation formulation of capacity is proposed to achieve the trade-off between traffic operation efficiency and robustness. Following that, a modified stochastic capacity-constraint ZONE ramp metering scheme embedded cell transmission model algorithm is introduced. The numerical experiment suggests that considering capacity variation information would alleviate the spillback effect and improve throughput. Monte Carlo simulation further supports this argument. This study helps verify and characterize the stochastic nature of capacity, validates the benefits of using capacity variation information, and thus enhances the necessity of implementing stochastic capacity in traffic operation.