模拟驾驶环境下驾驶人分心状态判别

为了探寻驾驶人分心判别方法,构建了驾驶人分心状态判别模型。首先设计分心模拟驾驶试验,采集正常驾驶和发送语音信息过程中的驾驶绩效特征和驾驶人眼动特征数据,建立驾驶人分心状态判别指标备选集;其次,采用基因选择算法对备选指标进行筛选,得到29个备选指标的重要度排序;然后,依次选取重要度较高的部分指标作为BP神经网络的输入指标,利用遗传算法（GA）全局搜索的性能优化BP神经网络的初始权值和阈值,将优化后的GA-BP神经网络作为弱分类器,再将多个弱分类器组合成Adaboost强分类器,建立基于Adaboost-GA-BP组合算法的驾驶人分心状态判别模型;最后,利用模拟驾驶器试验平台采集的数据计算不同判别指标数量下模型的性能,从而确定最优判别指标,并对模型进行验证和评价。结果表明：模型最优判别指标为重要度排序中前14个指标;模型能够准确识别驾驶人分心状态,判别精度为95.09%;与BP神经网络算法、GA-BP神经网络算法和Adaboost-BP神经网络算法相比,Adaboost-GA-BP组合算法在准确率、精准率、召回率、F₁值和ROC曲线等模型性能方面均最优。建立的模型能够有效判别驾驶人分心状态,可为驾驶人分心预警系统和分心控制策略提供依据。     

基于BP神经网络的高速公路入口合流区域换道行为研究

为了应对高速公路入口合流区域并线事故频繁发生,在分析车辆并线行为影响因素的基础上,利用BP神经网络方法建立了车辆在该区域的决策模型,用来预测驾驶人的并线行为决策,保障车辆和驾驶人的安全.借助详细的车辆轨迹数据对模型进行了学习与测试,模型的测试结果表明:建立的BP神经网络模型用于预测驾驶人并线行为具有较高的准确度,并线车辆相对于目标车道前方车辆的相对速度是驾驶人并线时需要考虑的最重要因素.同时模型还可以进一步应用于交通仿真的研究以及驾驶人辅助系统的开发.     

基于转向盘操作的疲劳驾驶检测方法

疲劳驾驶是引发道路交通事故的主要原因之一,研究利用转向盘操作行为特征检测驾驶人疲劳的方法对改善交通安全具有重要意义.研究通过分析基于驾驶模拟器的疲劳状态下的实验数据,提取了描述疲劳状态的不同特征参数,运用方差分析方法量化了不同驾驶状态下特征参数的差异性水平,优化出转向盘转角标准差、转向盘角速度标准差、转向盘转角变异系数、转向盘转角熵和零速百分比5个参数作为疲劳驾驶的有效特征参数组.建立了基于支持向量机的驾驶人疲劳状态检测模型,并采用测试集样本对搭建的模型进一步验证,结果表明该模型对驾驶人疲劳的模型检测准确率为81.33％,灵敏度为85.33％,特异度为77.33％.     

表征防御性驾驶技术与情绪智力提升的多元线性回归模型

近年来,防御性驾驶技术成为道路交通安全风险防控的重要研究方向。目前国内外针对防御性驾驶的研究集中在可行性和防御性驾驶判断、识别研究,对防御性驾驶培训与驾驶人情绪智力关系的定量研究还处于空白,针对防御性驾驶培训与驾驶人情绪智力的定量研究处于空白的问题,基于对驾驶人情绪智力评价指标的分析、防御性驾驶技术的实施流程分析与防御性驾驶培训体系设计,提出了一种表征防御性驾驶技术培训与驾驶人情绪智力提升之间关系多元线性回归模型,此模型分两个阶段描述驾驶人心理和生理、情绪、驾驶智力、学习时长5个自变量与防御性驾驶培训成效因变量之间的线性关系。为了验证模型的线性特征,对模型进行了F检验。验证结果显示:5个自变量对因变量产生的线性影响判断犯错概率两个阶段平均为0.047,符合多元线性回归的要求,表明提出的多元线性回归模型是一种有效的模型。通过模型的分析得出,防御性驾驶培训对驾驶人情绪智力提升有两个明显的特征。在初始阶段,防御性驾驶培训与驾驶人的敏捷性相关的指标相关性最高,在第2阶段,防御性驾驶培训与驾驶人的心理和情绪控制指标相关较高。     

大客车驾驶人高速公路行车安全意识评价

高速公路行车时大客车驾驶人安全意识水平低,是引发一些重、特大事故的根本原因。安全意识水平来自于驾驶人内心,导致测量和研究困难。为客观衡量大客车驾驶人安全意识水平,文中选择一定样本量大客车驾驶人作为研究对象,利用客观评价方法标定其安全意识水平高低,将事故次数、行驶车速、车速离散度和车速极大值作为备选评价指标,研究各指标与安全意识水平阅的相关性,并建立大客车驾驶人安全意识水平计算模型。研究结果表明,驾驶人安全意识水平与事故次数相关,与车速均值不相关,与车速离散度相关,与车速极大值强相关,可以利用统计期内车速极大值进行驾驶人安全意识水平评价,并依据相关的模糊判识模型进行分类。经实例验证,基于车速极大值的驾驶人安全意识水平评价模型有效。     

山区公路弯道预警方法研究

山区公路弯道的事故率往往高于普通路段,驾驶人由于视距等原因对弯道风险产生识别模糊的现象,基于此提出了一种弯道预警方法.针对山区公路上行驶前方是否为弯道进行预警,以前车的驾驶状态和环境因素为依据进行建模,为后车提供有效的信息以完成信息的链式传递.分析了速度和三向加速度与弯道条件的关系,通过频率分布图与相关系数的计算,从统计学的角度说明了4个变量作为模型自变量的可行性.同时考虑到驾驶人的性格等个人因素的影响,以历史数据为基础,利用以处理时序数据见长的Elman递归神经网络构建预警模型,并将该模型与二元逻辑回归、BP神经网络等方法进行对比,其准确率达到85.59%,验证了模型的有效性.      

考虑驾驶人特性的一主多从混合博弈容错控制

为保证线控底盘电动汽车在遭遇执行器失效时的稳定性，并考虑人-车交互行为，提出了以驾驶人为领导者的一主多从（Single-leader-multiple-follower，SLMF）混合博弈容错控制框架。为实现驾驶人-车辆的交互控制，首先建立了两者的耦合模型。其次，将驾驶人及5个底盘子系统即主动前轮转向（Active Front Steering，AFS）系统和4个轮毂电机建模为博弈中的6个参与者，基于Stackelberg主从博弈与多人合作博弈设计了SLMF混合博弈控制框架。考虑驾驶人具有优先控制权限及执行器对驾驶人行为的补偿作用，基于Stackelberg博弈理论建立了驾驶人与底盘子系统的主从博弈模型，其中驾驶人作为领导者通过感知跟随者的行为做出转向决策，而5个底盘子系统被建模为跟随者。由于跟随者追求共同的横向稳定控制目标，因此基于合作博弈理论建立了合作模型，并对领导者的转向策略做出最优响应。最后，为研究跟随者之间追求不同目标导致不合作时的控制效果，设计了非合作Nash博弈与Stackelberg博弈相结合的混合博弈为对比方法，通过实时硬件在环测试验证并对比了2种方法。结果表明：针对不同风格的驾驶人，所设计的方法可以保证遭遇执行器卡死失效车辆的稳定性。与不合作的情况相比，2种不同风格的驾驶人驾驶的车辆在底盘子系统合作时，车辆稳定性分别提升了54.62%和53.78%，驾驶人工作负荷分别降低了31.79%和36.07%。     

人工神经网络在道路交通安全评价中的应用研究

为了提高道路交通安全评价的准确性,采用人工神经网络技术,建立了基于BP神经网络的道路交通安全综合评价模型。通过有效样本的学习,应用该模型,实现了对道路交通安全专家知识与经验的提取和存储,对提高交通管理部门的管理和决策水平具有指导作用。文中以已完成的道路交通安全评价案例为学习样本,说明了该模型的应用效果。     

音乐喜好对驾驶行为的影响

驾驶的同时听音乐已经成为1种十分普遍的现象,但听音乐是否会对驾驶人的行为产生影响,并带来一定的交通风险,尚有待研究.文中对驾驶人的音乐喜好、驾驶时听音乐导致的情绪状态的变化,以及不当驾驶行为进行了问卷调查,收集了351份有效样本,并建立了音乐喜好、情绪状态和不当驾驶行为之间的结构方程模型,分析了驾驶时听音乐对驾驶行为的影响.结果显示,驾驶时听激进的音乐会对情绪造成显著的负面影响,其直接效应为0.416(p＜0.001),而驾驶人的负面情绪会导致更多的不当驾驶行为的发生,其直接效应为0.626(p＜0.001).驾驶时听音乐,尤其是摇滚音乐、重金属音乐,会间接产生更多的抢行、超速、分心等不当驾驶行为.     

基于BP神经网络的桥梁技术状态评估

用养护规范中17个评价指标作为输入层网络神经元,把桥梁损伤等级参数作为输出层神经元,建立了桥梁评估3层BP神经网络模型.选用湖北省110座旧桥的评估数据作为训练样本,后10个作为测试样本,经过2 068次迭代运算的网络训练,得到了误差满足精度要求的收敛网络.将待评估的桥梁参数输入训练好的网络,得到评估桥梁的技术状态等级...     

A path-following driver–vehicle model with neuromuscular dynamics,including measured and simulated responses to a step in steering angle overlay

An existing driver–vehicle model with neuromuscular dynamics is improved in the areas of cognitive delay, intrinsic muscle dynamics and alpha–gamma co-activation. The model is used to investigate the influence of steering torque feedback and neuromuscular dynamics on the vehicle response to lateral force disturbances. When steering torque feedback is present, it is found that the longitudinal position of the lateral disturbance has a significant influence on whether the driver’s reflex response reinforces or attenuates the effect of the disturbance. The response to angle and torque overlay inputs to the steering system is also investigated. The presence of the steering torque feedback reduced the disturbing effect of torque overlay and angle overlay inputs. Reflex action reduced the disturbing effect of a torque overlay input, but increased the disturbing effect of an angle overlay input. Experiments on a driving simulator showed that measured handwheel angle response to an angle overlay input was consistent with the response predicted by the model with reflex action. However, there was significant intra- and inter-subject variability. The results highlight the significance of a driver’s neuromuscular dynamics in determining the vehicle response to disturbances.     

预应力曲线箱梁和异形箱梁的研究

近年来 ,国内外学者对曲线箱梁和异形箱梁的静力分析理论和计算方法作过大量的研究 ,但这些理论和方法在某种程度上都存在着一定的局限性 ,特别是在实际设计工作中 ,运用起来不能得心应手。为此本文在综合前人已取得经验下 ,针对桥梁结构设计中分析曲线箱梁、异形箱梁 ,经常遇到的难题进行了研究 ,建立一个较为完善的理论和方法 ,编制了等参元空间分析程序。在实际工程中进行实桥试验 ,验证了本文理论和方法的正确性。本文的研究工作更准确描述了箱梁的荷载响应 ,为设计人员提供直观的设计依据。对曲线箱梁和异形箱梁受力特性有了更一步的理解 ,并提出了新的见解     

沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)的应用和施工技术

SMA是沥青码蹄脂碎石(Stone Matrix Asphal)的缩写,是一种以沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料,以及较多的填料(矿粉)组成的沥青玛蹄脂,填充于间断级配粗集料骨架间隙中组成一体所形成的沥青混合料,简称SMA。该文介绍了SMA在上海的应用及其施工技术。     

混凝土施工中裂缝的防治措施及处理办法

混凝土的推广使用已有一个世纪,目前在现代工程建设中仍占有重要的地位。而在今天,混凝土的裂缝较为普遍,在桥梁工程中裂缝几乎无所不在,尽管我们在施工中采取各种各样的措施,但收效甚微,裂缝仍然时有出现。该文指出,究其原因,人们对混凝土温度变化所产生的应力注意不够是其中之一,尤其是大体积混凝土。对此,温度应力与温度控制具有重要的意义。     

发动机采用BOOST建模和与CRUISE联合仿真的研究

利用AVL公司开发的BOOST软件可宏观地描述发动机的热力学过程且优化发动机的性能,而AVL的CRUISE软件可调用BOOST建立的发动机模型.在进行道路循环工况的仿真时,须对发动机全部工况点进行准确的标定.文中采用BOOST开发了发动机的仿真模型.通过调整节气门开度和燃烧模型参数,标定了发动机在多个转速和负荷点的转矩、功率和油耗,较好地模拟了发动机的动力性和经济性.最后基于ECE循环工况,将此模型与CRUISE进行联合仿真,分析了发动机瞬态工况的动力性、油耗和NO_x排放等参数.     

Analysis of the capabilities of a two-stage turbocharging system to fulfil the US2007 anti-pollution directive for heavy duty diesel engines

This article presents a two-stage turbocharged heavy-duty diesel (HDD) engine designed to fulfil the US2007 anti-pollution directive. This directive imposes very restrictive limits on the NOx and particle emissions of HDD engines. In this work, the possibility of combining particle traps in the exhaust line to reduce soot emissions with very high EGR rates to reduce NOx emissions is considered. This new generation engine implements two-stage turbocharging in order to improve the bsfc when the engine is working on steady conditions as well as to optimize the engine transient response. After carrying out the tests, the results were analyzed and the engine settings were adjusted to maximise its behaviour and minimise pollutant emissions. NOx and soot emission peaks were also analyzed at engine transient conditions in order to keep them under certain levels, and thus maintain the overall pollutant emissions to a level that is as low as possible. In summary, a double-stage turbocharging configuration can greatly improve engine driveability (between 23% and 36% depending on engine speed), while reducing NOx emissions during transient evolution without increasing opacity peaks beyond the stated limits.     

新一代同步器开发与应用

随着用户对车辆驾驶舒适性要求的不断提高,国内重型商用车辆对全同步器型变速箱的需求迅速增长,有必要开发适合重型卡车变速箱恶劣工况的高性能同步器。设计人员从结构设计和材料选型2方面着手,设计了具有专利结构的钢环碳纤维摩擦材料同步器。工艺人员解决了制造过程中的技术难点,建成了高标准的同步器生产线。新一代同步器针对重型卡车变速箱恶劣工况而设计,在市场上获得了很大的成功。     

超薄磨耗层沥青混合料的应用研究

该文从研究超薄磨耗层的级配的选择入手,简单分析了超薄磨耗层的结构特点和强度形成机理,给出了几种国内外常用的超薄磨耗层级配范围,并提出了将SAC-10做为其研究的设计级配。在研究超薄磨耗层沥青混合料配合比设计的基础上,通过对SAC-10沥青混合料的马歇尔试验,确定了该沥青混合料的矿料级配和最佳沥青含量。最后采用车辙试验、浸水马歇尔和冻融劈裂试验及小梁弯曲试验等一系列试验,检测超薄磨耗层沥青混合料的各项路用性能,为在实际工程中的应用提供理论依据。     

基于DDS技术的发动机爆震信号仿真研究

基于直接数字频率合成(DDS)技术,通过设计相应的硬件电路来模拟发动机的爆震信号,在发动机平均值模型的基础上添加改进的双区燃烧模型,用以计算分析缸内燃烧过程,进而预测、判断爆震,并以爆震等级强弱等信息作为模型的输出量,最终驱动硬件电路产生信号。对信号的发生及处理过程作了针对性的研究。试验结果表明,模拟信号的幅值、频率等参数均可调,实时性满足系统的要求。