Dynamic Estimation of Road Bank Angle

Road bank angles have a direct influence on vehicle dynamics and lateral acceleration measurement. A vehicle stability control system that knows road bank angle has an advantageous capability in achieving desired control sensitivities for maneuvers on ice and snow, among all surfaces, while avoiding false/nuisance activation on a banked road. Since neither lateral velocity nor road bank angle are directly measurable in current vehicle systems due to economical reasons, the major challenge is to differentiate the bias induced by road bank disturbances from actual effect of vehicle lateral dynamics in current measurements. This paper proposes a method of road bank estimation and provides theoretical background for the decoupling effort of lateral dynamics and road disturbances involved in bank estimation.     

Estimation of Road Bank Angle and Vehicle Side Slip Angle Using Bayesian Tracking and Kalman Filter Approach

A lateral acceleration is considered to be a significant sensor signal for an estimation of a side slip angle. Due to the fact that a characteristic of a lateral G sensor, the sensor has a technical issue when a road bank angle has presented. In order to resolve the issue, this paper describes a novel method for the real time estimation of a vehicle side slip angle and a road bank angle simultaneously. A Bayesian tracking approach is used to estimate the road bank angle by comparing a measured lateral acceleration with the calculated one in the case of various angle. A Kalman Filter has been implemented through bicycle model using vehicle roll angle, road bank angle and angular velocity of side slip angle. The performance of the proposed estimation method has been evaluated via vehicle tests on a real road.     

汽车侧偏角与横摆角的仿真与估计

为了提高汽车操纵稳定性和安全性,设计汽车状态观测器模型对难以测量的质心侧偏角与横摆角速度的数据进行估计是很有必要的。本文利用扩展卡尔曼滤波算法并基于二自由度汽车模型上对质心侧偏角进行估计及仿真分析,仿真的结果与估计的结果吻合,估计结果具有较高的应用价值。     

Model-Based Road Friction Estimation

The tire/road friction coefficient, μ, has a significant role in vehicle longitudinal and lateral control, and there has been associated efforts to measure or estimate the road surface condition to provide additional information for stability augmentation systems of automobiles. In this paper, a model based road friction estimation algorithm is proposed from easily measured signals such as yaw rate and wheel speed. For the development of the estimator, a low order vehicle model incorporated with simple but effective tire model. Field tests of the estimator using actual vehicle measurements show promising results.     

路段排队最远点估计方法研究

城市拥堵的发生过程一般是某路段发生拥堵,然后扩散至其他路段进而形成区域拥堵.因而,如果能够在排队上溯至交叉口之前估计出路段排队长度并实施控制,就可以在一定程度上缓解拥堵.为了得到路段实时排队最远点,文中利用点信息对路段上的排队演化进行研究.从分析路段排队形成时的道路交通流运行特征入手,研究了道路交通流运行状态与固定点数据之间的映射关系,提出了分别利用单固定点信息、双固定点估计连续流形成的排队最远点.利用仿真软件对其进行验证,并研究了不同的采样间隔对算法的影响,结果表明,该算法可以在一定的采样间隔下得到较好的结果.     

道路曲线偏角及夹角的计算方法与精度分析

曲线型道路线形复杂,若能用简明且精度可靠的数学模型算出曲线偏角与夹角,必将在纵横断面测绘、边桩和中桩测设中提高其工作效率。对此,根据圆曲线、缓和曲线的特点,推导出弦线与切线夹角、切线与切线夹角、弦线与弦线夹角的一般计算方法和精确计算方法,结合实际数据进行了验证,并在长深高速公路唐山段勘测设计和施工中应用,提高了效率,保证了精度,收到了良好的效果。     

道路不平程度的评价方法及相互关系研究

通过回归分析的方法对标准分级道路功率谱密度与相应国际平整度指数之间的关系进行了研究.根据标准道路谱再现出随机路面,以此作为输入去激励标准1/4车辆模型,从而获得与标准道路谱相应的国际平整度指数,然后利用回归分析获得了标准道路谱与国际平整度指数之间的关系.     

筑路机械设备动态折旧法

详细分析了现行机械设备折旧制度的诸多弊端，提出了设备动态折旧的设想，并逐一介绍了产值折旧法、递减折旧法、现值利息法、差价补偿法、台班折旧法、按机种折旧法、机械净值评估法、进口设备折旧法等动态折旧的办法．     

低噪声路面的动力响应分析

为了降低道路的噪声,以某国道为依托工程,在对材料的调查分析基础上,通过构建低噪声路面动力学分析模型,并赋予依托工程的道路实际材料参数,仿真计算得到普通路面与试验路面的时间-位移,时间-速度,时间-加速度关系曲线,建立了降噪路面的时间-位移关系数学模型;通过检测普通路面与试验路面的噪声,发现2种路面材料的噪声值均呈现随车速的增加而增加的规律,得到试验路面相比普通路面可有效的降低噪声值5—6分贝,为道路噪声的降低提供了理论依据。     

从交通心理学角度优化道路线型设计

我国道路交通事故率多年来一直居高不下,如何预防和控制道路交通事故是道路设计者普遍关心的课题。从驾驶员心理、交通事故诱发原因以及道路线型设计等多个角度分析影响驾驶员行车安全的主要心理因素,并提出优化道路线型设计的对策。     

考虑来流偏角的汽车道路行驶阻力研究

汽车日益严苛的排放、油耗法规对准确测量和降低道路行驶阻力提出了更高的要求,气动阻力是汽车道路行驶过程中主要的阻力来源,真实道路自然风来流偏角是影响汽车气动阻力的重要因素。提出了一种基于真实道路来流偏角分布的风平均阻力系数计算方法——偏航角密度法,并和其他风平均阻力系数计算方法进行了比较,利用风洞法测量道路行驶阻力,研究了来流偏角对汽车道路行驶阻力、循环能耗的影响。研究表明,来流偏角概率密度呈现明显的区域分布特征,来流偏角显著影响汽车实际道路气动阻力、循环能耗,根据偏航角密度法,考虑真实道路来流偏角时,气动阻力、循环能耗分别最大可增加3.0%、1.6%。     

基于道路使用者的城市路网动态行程时间可靠度

为了解决目前对行程时间可靠度的研究几乎都是从道路管理者角度出发的问题,考虑路网随机变化对道路使用者的影响,首先从道路使用者的角度以及行程时间分布的2个维度提出了动态行程时间可靠度的概念,进而分析了其时空变化特性.其次基于日变可靠度并假设行程时间及其规定阈值服从正态分布,根据其概率密度分布函数分析了可靠度影响因素,并提出了行程时间可靠度指标.然后运用该指标推算出了路段和路径行程时间可靠度,计算并分析了路网动态行程时间可靠度.最后在一个测试路网上采用3种方法分别计算了路径行程时间可靠度.结果表明,传统计算方法存在缺陷,而提出的可靠度指标法与Monte Carlo法的结果基本相同,也因此验证了该方法的正确性.     

基于状态观测器的半挂汽车折叠角估算

根据商用车ESC系统各传感器的信息,利用半挂汽车3自由度模型设计了状态观测器来估计半挂汽车的折叠角.根据侧向加速度值对当前利用路面附着系数进行了估算,用来修正线性轮胎模型.利用三轴半挂汽车的21自由度非线性模型对观测器的估计结果进行了验证.结果表明,该观测器在车辆的线性和非线性区域内都能准确地估算出半挂汽车的折叠角.     

基于模糊逻辑的车辆侧偏角估计方法

提出了一种基于模糊逻辑的汽车侧偏角估计方法。它利用模糊逻辑和汽车运动学模型,将汽车转向盘转角、车轮转速、汽车加速度和横摆角速度信息相融合,进行车辆侧偏角估计。试验结果显示,该方法的鲁棒性和精确性较好,而且响应频率较高,可以满足ESP的控制需要。     

基于扩展卡尔曼滤波的汽车质心侧偏角估计

基于二自由度汽车动力学模型和轮胎模型,运用扩展卡尔曼滤波方法建立了汽车质心侧偏角估计器.利用汽车动力学仿真平台,通过仿真对比了线性轮胎模型和非线性轮胎模型的质心侧偏角估计结果.仿真结果表明,轮胎模型对于质心侧偏角估计精度至关重要,而采用非线性轮胎模型能显著提高质心侧偏角估计精度,估计结果能满足ESC控制的要求.     

汽车防撞系统对前方道路的几何估计

文章提出一种新的模型和方法来准确估计汽车前方道路的几何特征。通过用两段有不同几何特征的、比邻的回旋曲线来模拟前方的几何特征,并保证其过渡位置的曲率连续。相比以前的方法,这种方法在模拟不同道路的几何特征上的可行性和准确性都更胜一筹。不仅不会带来计算成本的提高,也不会增加对噪声的敏感。这种更高的准确性尤其适合用在汽车自动巡航和防碰撞上。     

道路动态透视图研究初探

可视化技术在科学计算和工程设计领域得到迅速的发展。道路可视化技术的应用有助于在道路工程设计方案比较中，对安全、景观、环境作出科学的评价。该项研究在国内刚刚起步。本文介绍了道路动态透视图的研究成果。     

有限元法确定黄土岸坡稳定影响线

利用三维弹塑性有限元数值分析法,通过对黄土岸坡修建桥梁基础后不同位置与坡脚应力关系比较,得出不同深度下基础附近应力接近半无限平面（即消除岸坡边界影响）的临界位置,最后将所有临界位置点与坡脚连线,得到岸坡稳定影响线,为桥梁设计提供了基础安全埋置准则。     

从路网规划建设角度谈治理城市交通拥堵——以天津市中心城区为例

城市交通密切关系着整个城市功能布局发展、居民生活与出行的质量,随着天津市交通机动化进程迅速发展,城市道路交通拥堵已经成为制约天津市城市发展的一个重要症结。为了有效缓解天津市城市交通拥堵问题,制定和实施有针对性的对策、手段和措施,从当前天津市交通现状及引发问题的根源出发,对交通拥堵的形成根源进行深入的分析,并通过总结国内外城市交通拥堵成功治理的经验,结合天津市交通实际情况,提出天津市城市交通拥堵治理的对策建议。     

基于冗余信息融合的车辆质心侧偏角估计方法

车辆质心侧偏角是表征车辆横向稳定性的重要参数之一,相关的估计方法研究可为整车稳定控制提供重要支撑.为提高车辆质心侧偏角估计效果,提出了一种基于冗余信息融合的质心侧偏角估计方法.分别建立了车辆动力学模型和运动学模型,利用容积卡尔曼滤波算法分别设计了用于车辆行驶状态估计的动力学模型估计器和运动学模型估计器,同时,分析了动力...