车辆侧翻预警系统的设计与实现

系统以STM32微处理器作为预警系统的ECU,利用六轴姿态传感器MPU-6050实时采集车辆行驶过程中的侧向加速度、侧倾角速度,以加速度修正的车辆动态侧倾角为侧翻预警参数,将车辆动态侧倾角与阈值进行对比,实现分级预警。侧翻预警系统能够实时地提供更为准确的车辆状态信息,提示司机修正驾驶行为,在很大程度上降低了侧翻事故的发生率。     

基于车路协同的重型车辆侧翻预警系统设计

通过重型车辆弯道行驶稳定性进行研究,构建基于车路协同的侧翻预警方案,以汽车不发生侧翻为指标给出弯道临界车速计算方法,设计一种基于STC89C52单片机的侧翻预警系统来实时对将要发生的侧翻进行预报,满足实时性和准确性要求,提醒驾驶员错误操作,以免再次发生侧翻危险。     

基于车路协同的高速公路弯道危险预警系统设计

针对车辆在高速公路弯道处容易发生侧滑和侧翻等交通事故的情况,以道路本身为研究点,提出了一套基于车路协同的弯道安全度预警系统;详细阐述了预警系统组成模块、各模块功能以及数据参数选择和工作流程。     

基于AdaBoost算法的重型车辆侧翻预警研究

为有效解决复杂行驶工况下无法准确预测重型车辆侧翻的难题,设计了基于机器学习方法的自适应提升(AdaBoost)算法,实现了复杂行驶工况下重型车辆非绊倒型侧翻判据的实时准确计算.首先建立了基于重型车辆仿真模型与侧翻预警模型;其次,利用AdaBoost学习算法理论,设计了基于单层决策方法构建多个弱分类器的架构并对其进行了模拟训练与加权求和;最后,结合商业软件TruckSim?动力学软件,对比分析了双移线(DLC)与鱼钩(Fishhook)工况下重型车辆侧翻预警失效的侧翻效果.仿真结果表明:所设计的基于AdaBoost算法侧翻预警判据可在复杂行驶工况下有效预测重型车辆侧翻,且对应的测试集正确率比Logistic回归算法预测精度改善24.9％,且模型评估预测 ROC(receiver operation characteristic)曲线面积为0.958.     

车路协同雾天预警系统对车辆运行生态特性的影响

为探究车路协同技术对车辆运行生态特性的影响,基于驾驶模拟试验平台构建车路协同条件下的雾天预警系统,测试了驾驶人在浓雾条件下驾驶车辆的能耗排放特征;设计了空白对照组、可变情报板(DMS)预警组、人机交互界面(HMI)预警组以及DMS+HMI预警组4种试验场景,招募43名驾驶人开展驾驶模拟试验,通过对比不同预警方式作用下车辆总体和道路关键区段的能耗排放差异,明确不同预警系统对车辆运行生态特性的影响效用。分析结果表明：相对于空白组,3种车路协同雾天预警系统均能显著降低车辆整体能耗与排放,但是不同预警方式的作用效果并无明显差别;道路场景分为了预警前、预警区、渐变区和雾区4个关键区段,3种预警系统在预警区及渐变区均可有效降低车辆能耗及排放;HMI从发出预警信息后开始生效,DMS可在车辆进入预警区前产生效果,DMS+HMI在预警区的效果最为显著,但进入雾区后不能有效降低车辆能耗与排放。可见,虽然车路协同雾天预警系统整体可以提升车辆运行生态特性,但是单一增加预警强度或改变预警方式并不能有效保证整个雾天影响区域不同区段均具有节能减排效用,合理设置车路协同预警系统应综合考虑不同预警方式、预警信息触发点位及时机、驾驶人特性等因素的匹配关系。     

基于纵向力控制的客车侧向稳定性研究

为提高客车在极限工况下的侧向稳定性,建立了某客车的8-DOF整车动力学模型,采用Dugoff轮胎模型。以横向载荷转移率作为触发条件,设计了基于纵向力控制的综合控制器。当横向载荷转移率小于侧翻因子时,控制器计算出驱动力矩,对后轮进行差动驱动,以控制车辆侧滑;当横向载荷转移率大于侧翻因子时,计算出制动力矩,对前轮进行差动制动,控制车辆侧翻。通过对角阶跃试验和鱼钩试验进行仿真,结果表明:综合控制系统在车辆行驶过程中不仅具有良好的抗侧翻能力,而且提高了车辆的道路跟随能力。     

一种解决上跨高架桥塌陷事故的安全方案研究

通过以无锡市312国道锡港路上跨高架桥路段桥面侧翻事故为基础,提出了一种解决上跨高架桥塌陷事故的安全方案.通过对造成桥面侧翻事故的原因、演变过程进行分析,提出了三次预警警示措施及与之配套的关联系统:在事故发生前(桥梁正常状态)利用动态称重检测系统拦截或引导超限车辆驶离高架桥;在事故发生准备期(桥梁出现偏载)借助桥梁健康...     

汽车主动安全预警研究

介绍了新型协调自适应巡航控制(CACC)的分层控制架构。该架构主要包括控制准则及各层控制映射结构,具体功能通过在各层及层与层之间接口实现。利用车辆定位和无线通信技术实现车辆碰撞预警,如果车辆的位置和速度可被测量并保证相对精度然后传输给相邻车辆,该防碰撞预警系统就是有意义的。要求定位信息的标准差达到50 cm以内的精度,以支持预警的可靠性及一致性。     

汽车弯道前方碰撞预警控制系统研究

根据驾驶员最优预瞄加速模型,对汽车弯道前方防撞预警系统进行了研究,阐明了汽车弯道前方碰撞预警控制模型的原理以及弯道道路边界检测算法.设计了角度法来分辨雷达获取的信息中位于本车道的前方障碍物,建立了汽车弯道防撞控制算法.经软件模拟仿真表明:该方法能够识别出前方弯道上行驶的车辆,正确预警;紧急情况下能启用控制器控制车辆安全行驶.     

高速公路隧道侧翻事故救援装备研发需求分析

隧道侧翻事故救援是一项难度大、耗时长的任务,尤其是救援大型货运车辆。采用统计分析法,分析了山西省近10年的隧道侧翻事故特征以及某高速公路货运车辆特征,研究了侧翻事故救援装备需求,为隧道侧翻事故救援装备研发奠定了扎实的基础。     

基于机器视觉的车辆偏航预警系统设计

设计了一种基于机器视觉的车辆偏航预警系统。首先对图像进行灰度化、均值滤波、边缘增强等预处理,采用Ostu算法检测可靠的车道边缘;然后运用Hough算法准确识别不同环境、不同道路下的车道线;在此基础上提出了一种基于车道线斜率的车道偏航预警模型,并进行了试验。结果表明:模型可实时检测车辆运行状态并进行预警,具有较高的准确率。     

基于MPC 的大型车辆防侧翻控制方法

大型车辆由于其具有重心位置较高、质量较大且轮距相对较窄等特点,比其他车辆更易发生侧翻事故.本文通过建立大型车辆三自由度动力学模型,采用LTR侧翻评价指标,对侧翻状态进行预测.进而基于模型预测控制（Model Prodictive Control,MPC）方法建立车辆防侧翻控制系统的状态空间方程,并以侧偏角和横摆角速度作为状态变量,通过差速制动方式对车辆施加横摆力矩以保持行车稳定性.通过Trucksim 与MATLAB/ Simulink 联合仿真实验,对该控制算法在典型工况下进行验证.结果表明,防侧翻控制系统能有效抑制车辆发生侧翻,保障行车安全,且侧翻控制的实时性和有效性满足要求.     

基于桥面板防倾覆系统的有限元模拟分析

以桥面板防倾覆预警系统为基础,扩充预警系统的数据库,完善桥面板防倾覆预警系统为目标,利用有限元软件,研究变截面、变跨径的简支梁型桥板在偏载受力情况下的桥梁反应状况,对比数据结果,归纳临界偏载值变化与简支梁板各种影响因素之间的一般规律,为预警系统提供预警监测位置及预警阀值。     

基于模糊PID的差动制动客车防侧翻控制

针对客车在中、高车速和大转角转向时易发生侧翻的问题,采用模糊PID控制器和差动制动的方式,进行了防侧翻控制研究。通过横向载荷转移率判断汽车的侧向稳定状况,当横向载荷转移率超过所设定的门限值时,触发差动制动控制模式进行防侧翻控制。通过Trucksim与Simulink联合仿真对该控制算法及策略进行验证,结果表明,在鱼钩工况下,车辆的侧向加速度的峰值降低了0.24 g,该控制算法能够有效降低侧翻风险。     

某地铁车侧翻碰撞安全性分析

以某地铁车Tc车体结构作为研究对象,采用显式动力学软件LS-DYNA,根据ECE R66标准对车体进行侧翻碰撞仿真.以车内乘员生存空间的完整性作为安全指标,评估车体的侧翻耐撞性能.对车体结构薄弱区域进行改进,通过增大该区域结构的截面抗弯模量,从而使车体在侧翻碰撞中吸能速率提高,车体结构变形减小,且车内乘员生存空间不被侵入.实验结果表明:改进后的结构明显提高了车体结构的侧翻耐撞性能,达到了提高车辆被动安全性的目的.     

基于人眼疲劳检测的车道偏离预警系统设计

以模型车为例,将人眼疲劳检测与车道偏离系统协同起来,设计了基于STM32F4作为系统的处理芯片的预警系统,进行了系统主控模块、数据采集、处理、通信模块、人眼疲劳模块及车道偏离预警的软硬件系统设计。试验结果表明,该系统能够比较快速、准确地判断车辆与道路关系,及时做出预警响应,符合设计要求。     

客车侧翻的结构安全性仿真研究与设计改进

利用有限元分析方法对侧翻过程仿真模拟,并根据相关法规对结构安全进行了评估。根据仿真结果提出结构改进意见,并对改进后结构再次进行仿真,验证了结构改进有助于提高车辆的侧翻安全性能。     

速公路出入口危险行车事件监控与预警研究

从高速公路出入口区域事故预防入手,针对车辆在高速公路上违法变道、违法停车这两种主要的危险行车事件实施监控与预警,并按照减少交通安全事故的标准,对高速公路出入口的监控预警系统进行评价。研究结果表明,在高速公路出入口安装危险行车事件监控与预警系统能够有效地降低高速公路上的交通事故,同时有助于事故的快速解决与执法监管。     

基于veDYNA的运输车辆侧翻动力学仿真研究

选取三轴货车为研究对象,基于车辆动力学仿真软件ve Dyna环境建立运输车辆行驶动力学仿真平台,并对模型的有效性进行验证。通过设置角阶跃典型行驶道路工况,分析车辆行驶动力学参数和道路参数等因素对运输车辆发生侧翻的影响机理。仿真结果表明,车速、方向盘转角等动力学参数对运输车辆的侧倾稳定性影响较大,道路参数对运输车辆的侧倾稳定性影响较小。建立的运输车辆行驶动力学仿真平台,能够很好的模拟真实车辆的实际工况,为进一步研究运输车辆的防侧翻控制提供较好的理论基础。     

基于RFID车-车通信的防碰撞预警系统设计

针对路边侧方位停车起步或车门开启时存在与道路上行驶车辆发生碰撞的问题,设计了基于无线射频识别(RFID)车-车通信的防碰撞预警系统.停放车辆通过传感器收集自身转向车轮转动和车门开闭状态的数据,采用RFID技术将收集到的数据信息传输至附近道路的行驶车辆,经道路行驶车辆的电子控制单元(ECU)安全判别后,决定是否生成预警或...