基于计算机仿真的公路安全设计方法

对公路安全设计与评价方法进行了分析,提出了基于计算机仿真的公路安全设计方法。该方法以ADAMS(AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSystem)软件为平台,通过建立汽车、驾驶员和三维道路等系统仿真模型,为公路设计安全评价提供虚拟对象。在计算机上运行这些模型,获得汽车实时行驶速度,以此可以评价公路线形设计参数是否满足汽车行驶的要求,从而达到评价设计指标安全性的目的。该方法为公路安全设计评价提供了"活的数学模型",这些模型具有参数容易修改、数据表达直观、试验速度快和节省费用等优点。     

公路路线设计安全性评价方法与标准

结合大量典型公路上现场观测试验数据统计结果和室内外试验的对比分析,通过实际工程项目的验证和适用性分析,针对高速和一级公路提出设计检验和安全性评价的必评指标和参考指标,形成项目评价的总体流程和方法;系统提出了适合中国公路交通特点、驾驶行为特征以及道路环境的公路安全性评价指标和对应安全性的评价标准。工程试设计结果表明:评价系统的建立对中国标准、规范中已经引入的运行速度检验和安全性评价概念(体系)进行了深化和细化,补充和完善了中国现行公路设计理论和方法。     

汽车动态系统仿真模型验证方法综述

仿真模型是人们开展各类科学研究的重要工具,其自身的可信度将直接影响仿真运行结果的可靠性,而模型验证则是评价仿真模型可信度的主要方法。基于此,本文综述了汽车动态系统仿真模型相关概念及模型验证方法发展历程,根据汽车安全领域仿真模型的特点,重点对时域分析方向已有的模型验证方法进行了分类,并对相应的模型验证辅助工具存在的问题进行了梳理,提出了未来的重点研究方向。     

普通公路路段交通运行状态评价方法

选取平均行程车速和密度比作为交通运行状态评价指标,基于对重庆市26条国省道116个交调点检测基础数据交通分布特性的长期分析,建立了地点车速与行程车速拥堵情况下的计算模型,基于车头间距和车流量建立了密度比计算模型,同时根据评分分级试验确定了指标合理分级阈值。基于逻辑规则建立了以行程车速指标和密度比指标为评价指标的综合评价模型,找出了适用于我国普通公路运行状态的评价方法。通过对重庆市26条普通公路实际运行状况与模型判断结果进行验证分析,证明了模型具有较好的适应性。     

基于运行速度的公路设计方法及影响分析

基于运行速度的公路路线设计方法虽然提出较早,但其应用仍然没有引起足够的重视,结合新疆兵团垦区的公路设计特点,通过阐述以运行速度作为线形设计的可行性,并就不同路段进行了预测模型的建立,提出了基于运行速度的公路路线设计流程及方法,并对此进行了应用评价。     

计算机仿真汽车ABS性能评价方法

采用计算机仿真方法实现了对汽车ABS制动过程的模拟仿真，开发了一套ABS性能评价系统。该系统具有图形与数字显示功能，能直观地反映汽车ABS性能，可以迅速地显示车辆参数和道路参数对ABS性能的影响。在基于计算机仿真的基础上提出了反映ABS性能的7大评价指标：附着系数利用率、附着系数利用率均方差、滑移率均值、滑移率均方差、稳定系数、制动压力均值、制动压力均方差，综合利用这些指标可以较好的评价计算机仿真下的汽车ABS的基本性能。     

基于参数自调整模糊控制方法的半主动空气悬架仿真分析

基于参数自调整模糊控制方法对半主动空气悬架系统进行了仿真分析和试验验证．以某空气悬架大客车1／4车辆模型为仿真对象，设计了参数自调整的模糊控制器，并以随机路面为输入、悬架动行程为约束条件、簧载质量振动加速度和车轮动载荷为评价指标，对模型进行了计算机仿真，同时依据仿真模型设计了空气悬架试验台。仿真和试验结果表明，当汽车行驶工况变化时，引入参数自调整模糊控制方法可以有效降低簧载质量振动加速度和车轮动载荷。     

面向任务的船用核动力装置使用可用度仿真

以任务为牵引,结合船用核动力装置使用特点和工作特性,考虑系统内部备用单元的使用转换,设备的故障与修复以及保障延误,建立了其使用可用度(A0)的仿真模型和仿真流程,在建立系统使用可用度评价指标基础上,基于Monte-Carlo方法对装置进行了任务条件下的使用可用度仿真计算。研究表明,建立的仿真模型能够量化装置使用可用性评价指标,分析结果可为查找系统薄弱环节、改进系统可用性设计提供依据。     

基于运行速度的双车道公路平面线形安全评价

为解决目前双车道公路安全平面线形安全设计与评价缺乏科学可靠的方法问题,从几何设计标准以及双车道公路平面线形指标与交通安全的关系出发,提出以平曲线半径和曲率变化率作为平面线形安全评价的几何指标,通过运行速度反映几何指标与事故关系。基于双车道公路不同平曲线半径下大量运行速度实测数据,利用统计分析的方法,得到了运行速度分布规律,建立了双车道公路运行车速预测模型。基于运行速度一致性评价标准和跟驰理论,将曲线间直线长度区分为独立直线和非独立直线,对于非独立直线,曲线与曲线的关系是安全评价的控制因素;对于独立直线,直线与曲线的关系是安全评价的控制因素。提出了基于运行速度和直线独立性分析的平面线形安全性评价程序,可用于指导双车道公路安全设计与评价。     

基于Matlab的并联混合动力汽车性能指标估算

本文结合混合动力汽车理论和反向仿真思想，利用Matlab软件建立了并联混合动力汽车的仿真模型，实现了对混合动力汽车能量效率、动力性和经济性评价指标的估算，为国内进行并联混合动力汽车性能指标估算提供了参考。同时本文提出的关于混合动力汽车能量效率的定义和估算方法，可以利用仿真模型方便地实现该评价指标的估算，该估算方法具有一定的实用性和方便性。     

用于道路几何线形质量评价的仿真模型和动力学指标

以路线-驾驶者-车辆仿真系统为手段，模拟了车辆在路线上的运行情况。找出了车辆在危险位置有异常表现的运动学和动力学响应，研究这些响应沿路线上的变化过程，最后得到了能够准确描述行车安全性的指标，一类是评价几何线形是否满足汽车行驶动力学要求的指标，另一类是衡量路线宜人性的指标。运用这些指标，根据车辆在路线上的运行结果，能对处于设计阶段的路线设计质量做出有效的评价。以四川省某2级公路为应用实例，结果表明运用该方案能有效的识别出几何线形的设计缺陷。     

哈飞路宝正面碰撞安全性车身优化设计

针对哈飞路宝轿车车身设计的具体要求,建立了用于碰撞分析的整车车身结构简化有限元模型,并利用该模型对车身前部结构的几种设计方案进行了选择分析。利用计算机模拟技术对整车车身结构的有限元模型进行了模拟碰撞分析。模拟结果与实车碰撞试验结果的对比表明,所采用计算方法和模拟过程正确,提出的优化设计方案可以提高该轿车产品的被动安全性。     

生理负荷在公路线形设计评价中的应用研究

系统的提出了生理负荷在公路线形设计评价中的理论和操作的具体方法,利用计算机仿真技术将道路交通环境进行可视化,然后让驾驶员使用驾驶模拟器在虚拟交通环境中驾驶,通过眼动仪和生理测试仪实时采集驾驶员的注视点、注视持续时间、瞳孔面积、脉搏、皮电、体温、轨迹、速度等生理数据,同时采集车辆的速度和行车轨迹等数据,通过模糊综合评价找出人、车、路不协调的突变点,认为是事故易发路段,分析其原因并且在设计中加以改进,通过设置循环和判定可以有效提高道路的行车安全性。     

大型车辆横向稳定性对公路设计极限平曲线半径取值的影响分析

针对目前公路设计研究采用的汽车横向稳定性计算模型仍然是刚性车辆的简化结构,未考虑汽车悬架及轮胎的弹性变形影响的问题,通过分析悬挂系统对车辆行驶的横向稳定性的影响以及大型车横向倾覆特点,推导出考虑车辆悬挂结构后的公路平面设计指标计算方法及公式;参考Bonneson等的研究成果,给出了为保证车辆横向行驶安全舒适条件下的横向力系数推荐取值及不同设计速度时的圆曲线极限最小半径值。结果表明:提出的设计指标的计算方法及取值为现有标准规范的修订提供了一定的参考。     

基于动静结合的公路隧道洞口设计综合评价体系研究

随着国民经济发展、人民精神生活的丰富,隧道洞口设计由于影响驾驶体验而逐渐受到重视,但目前针对公路隧道洞口的设计评价主要从结构安全出发,对洞口景观环境和洞口美学的考量较少,缺乏对隧道洞口设计综合评价体系的研究;并且评价角度主要从静态视觉角度展开,忽略了行车过程中驾驶人的动态视觉特性,缺乏对洞口设计安全性问题的思考。鉴于此,以层次分析法为基本评价分析框架,建立隧道洞口设计综合评价体系;采用德尔菲法、灰色系统理论确定以功能、景观环境、美学为准则层的评价指标,并通过层次分析法计算得出功能、景观环境、美学指标的权重为0.662∶0.232∶0.106;基于模糊数学理论,提出了以专家和普通群众为评价主体、采用专家打分法和驾驶模拟试验的公路隧道洞口设计综合评价方法;并考虑洞口设计在动态视觉特性下对驾驶安全的影响,针对隧道洞口设计安全性问题提出了眼动仪测试评价方法,构建了一套公路隧道洞口设计综合评价体系。以云南省富龙高速板仑隧道洞口设计方案为例,采用综合评价体系计算得出隧道洞口设计方案为结构安全、环境友好、景观优美的优秀方案;并通过对试验者眼动数据的分析得出隧道洞口设计方案不存在安全隐患问题。该案例验证了综合评价体系的合理性,可为隧道洞口设计及综合评价提供一定的借鉴参考。     

汽车电子电器硬件在环仿真实验系统的研究

汽车技术的发展对电子电器系统的要求日趋升高，本文研究采用软件工程的方法．通过在MATLAB／Simulink建立汽车各部分仿真模型，借助仿真器实时接口与整车电子电器系统集成为汽车电子电器硬件在环仿真实验测试系统平台。该系统在汽车电子电器系统开发阶段就能进行汽车电子电器系统的实时设计、测试和评价。     

极端荷载作用下公路桥梁荷载概率模型研究

我国桥梁设计规范中对极端荷载组合系数没有明确的规定,在以结构可靠度为基础的概率极限状态设计法中,由于公路桥梁各种作用比较多且大多随时间变化的范围比较大,各种作用的组合也比较复杂,所以必须选择合理的概率模型才能保证计算出真实合理的结构可靠度。通过查阅文献并结合WIM系统统计的车辆数据分析,建立了公路桥梁永久荷载及其效应概率分布模型;基于Matlab软件,在汽车车重总体服从多峰分布的基础上对实测数据进行训练拟合,建立了汽车荷载效应的概率模型并确定了汽车荷载分级加载方式,为公路桥梁可靠度研究和求解极端荷载组合系数奠定了基础。     

公路重载运输的社会经济评估模型

为研究公路货运车辆重载运输对社会经济的影响,基于系统动力学理论建立了公路货运系统的仿真模型,通过仿真分析车辆载重程度对货运需求、车辆使用决策、车型演化、车辆运输成本以及路面性能的长期动态作用,继而进行公路重载运输的社会经济影响评估。基于安徽数据的仿真结果表明,在货运车辆普遍重载的条件下,生产要素价格的变动、路面厚度的提高和路面维修间隔期的改变均不会对车流轴载水平乃至公路货运系统的运行产生根本性影响,系统表现出较高的稳定性。此时,车辆载重标准的引入是极为必要的。在实施严格的车辆载重标准后,系统行为又表现出以下重要特征:反直观性、远期与近期利益相矛盾、系统绩效受产业结构的影响较大。     

一维仿真计算在汽车空调系统开发的应用

文章以某PHEV车型空调系统为分析对象,利用一维仿真软件AMESim建立零部件模型、台架模型、整车瞬态降温模型,通过一维仿真计算结果与零部件测试数据、空调系统台架数据、整车空调制冷工况数据分析对比,表明一维仿真计算在汽车空调的开发中能够为性能目标达成的判断以及系统性能的研究提供支撑。