基于一维直接线性变换的视频中车辆运动状态重建

为克服传统车辆运动状态重建方法不能全面反映视频图像中车辆运动状态,且使用条件受限较大的问题,基于近景摄影测量中的直接线性变换原理,结合车身外廓特征信息,提出一种完整重建视频中车辆运动状态的有效方法。该方法中的特征标定信息全部取自目标车辆的外廓特征,不受路面和环境标定条件影响,扩大了使用范围;标定区域覆盖车辆在视频中的整个运动过程,最大限度地保证了车辆行驶轨迹的空间完整性;方法中每相邻2帧之间车辆行驶距离、行驶速度及加速度的解算均独立,避免产生累计误差。最后,使用该方法分别对车辆处于低速、中高速或减速3种运动状态下,摄像方向与车辆行驶方向呈90°或30°夹角的6种组合试验中车辆的相关运动状态参数进行解算,并与试验中采集的实际运动状态参数进行分析对比。研究结果表明:当车辆分别处于低速、中高速或减速3种运动状态时,在90°摄像视角下,计算所得车速值与记录值误差在1.5%以内,行驶距离值误差在3%以内,加速度值误差在7%以内;在30°摄像视角下,计算所得车速值误差在4%以内,行驶距离值误差在5%以内,加速度值误差在9%以内;该方法计算的视频中车辆的车速和行驶距离精度较高,加速度精度满足相关行业应用要求,证明该方法用于重建视频中车辆的运动状态有效、可行。     

高速公路养护工程安全变道控制距离研究

为探究高速公路养护工程安全变道概率条件下车辆行驶的控制距离,对变道过程中车辆跟驰行驶安全约束条件进行分析,并运用概率论与交通流理论研究车辆变道概率组合特性,推导出安全变道控制距离与成功变道概率之间的关系。结合实例计算,对推导模型与规范中的建议值和计算值进行吻合性验证。     

四轮轮毂电机电动汽车行驶状态估计

针对四轮轮毂电机电动汽车行驶过程中的状态估计和在数据测量过程中由于偶然因素使观测序列中存在野值的问题,本文中提出了一种基于抗野值鲁棒容积卡尔曼滤波的车辆行驶状态估计算法。首先利用四轮轮毂电机电动汽车的每个车轮的电机驱动力矩容易测得的优势计算轮胎的纵向力,采用Dugoff轮胎模型计算轮胎的侧向力,建立了汽车非线性3自由度车辆模型。接着通过对简单易测低成本传感器信号的信息融合实现电动汽车在行驶过程中的纵向速度、侧向速度和质心侧偏角的准确估计。最后应用Car Sim和Matlab/Simulink联合仿真对估计算法进行验证。结果表明,基于抗野值鲁棒容积卡尔曼滤波的估计算法比扩展卡尔曼滤波估计算法更能较准确地对车辆行驶状态进行估计,且具有较好的实时性。     

山区道路车辆行驶安全预警系统开发

当发现车辆发生安全事故机率达到一定程度时,及时警示驾驶员采取恰当措施操纵车辆,可有效地减少交通事故的发生。通过对基于车路耦合的汽车山区行驶安全度模型的分析,确定了可用来预测车辆在山区道路行驶过程中安全程度的参数,同时提出山区道路车辆行驶安全预警系统设计方案。该系统可以根据测试车辆的某些运行状态参数,结合车辆前方道路参数计算车辆当前的安全度量化值及其变化趋势,预测车辆安全事故发生的可能性大小。     

基于卫星定位数据的违规驾驶行为辨识方法

利用车辆行驶过程中的卫星定位数据,可以计算和识别诸如超速和不按规定路线行驶等违规驾驶行为。准确有效的识别结果,能够为道路运输行业管理部门和运输企业实现动态安全管理提供充分可靠的管理依据。针对已有的违规驾驶行为辨识算法在抗数据噪声干扰方面的不足,提出了一种带抗噪声的违规驾驶行为辨识的方法。该方法结合预定行驶路线的地理坐标信息和分段限速值等基准判定数据,通过比较车辆当前行驶位置的卫星定位坐标与预定行驶路线最近坐标的球面距离值等,来判断和统计是否发生不按规定路线行驶的行为。通过比较车辆实时行驶速度、当前路段限速值和违规阈值等参数来判断和统计是否发生违规超速的行为。结合道路运输企业营运车辆实际运行过程中产生的大量车辆卫星定位数据,对所提出的辨识方法进行了试验验证。试验结果表明,与已有算法相比,本方法对于因漂移产生的卫星定位数据噪声有更强的抗干扰性,能够提高对不按规定路线行驶以及违规超速行为的识别准确率。     

车辆行驶工况滚动阻力系数的测定

分析了车辆滚动阻力系数的影响因素，论述了车辆行驶速度对滚阻力系数的影响。依据车辆行驶的功率平衡原理，提出了滚动阻力系数的测试方法及测试时应注意的问题。并对实车测试值与经验公式估算值进行了比较。     

基于交通状况及行驶速度的高速公路换道时间研究

换道行为是影响高速公路运营安全的重要因素之一,而换道时间为交通安全分析模型中的关键参数,在换道时间标定中应考虑不同交通状况和不同行驶速度的影响。为此,在交通状况不同的多条高速公路进行了一系列的现场实车试验,通过行车记录仪采集连续的行车视频,采用计算机视觉技术中的Canny算法识别行车视频图像中的车道边缘线,获取精确的车辆轨迹与车道边缘线的偏移值,实现对车辆换道行为的准确识别。根据车载辅助驾驶装置记录的试验车辆换道时的行驶速度,以及换道影响区域内试验车辆邻近的各种车辆,对车辆换道时所处的不同交通状况和行驶速度组合条件下的车辆换道时间进行分析研究。结果表明:不同交通状况下的高速公路换道时间均服从对数正态分布;换道时间与车辆换道影响区域内的交通状况存在显著联系,车辆在处于低密度交通状况下的换道时间比在中、高密度交通状况下的换道时间长;当车辆在处于低密度交通状况和低行驶速度下换道时,换道时间比其他交通状况和行驶速度组合下的长,而在中、高密度交通状况下车辆的换道时间并不受车辆行驶速度的影响。本研究成果可为自动驾驶、微观交通仿真等相关模型的换道行为参数标定提供参考。     

越野汽车机动性评价中车速的确定

为评价越野车辆的机动性能,研究了在不同路面状况下车速的计算方法.通过分析不同典型路况下车辆行驶时的受力特征,建立了包括车辆结构和路面状况参数的车辆速度计算模型,进行了计算和相应的试验.结果表明,在各种路况下的计算值都与试验值保持良好的一致性,说明应用建立的模型能较准确地反映汽车的行驶速度,为评价车辆的机动性能提供依据.     

安全目标下车辆最佳维护周期的研究

车辆最佳维护周期可提高车辆的技术状况,保证行车安全.文中基于行驶安全性这一优化目标,建立车辆最佳维护周期数学模型,并利用样本车故障数据进行参数估计求解和模型验证.结果显示选取的样本车（大众速腾1.6L）,当行驶安全度S在0.90-0.95取值时,维护周期不超过8000km均可满足车辆安全行驶要求;运行试验表明该数学模型有效、可靠,可用于指导实际车辆的维护保养.     

队列行驶领航车辆尾流的粒子图像测速试验研究

为了研究队列行驶时不同的车间距对领航车辆气动阻力的影响,采用风洞试验方法,分别测量了队列行驶工况下领航车辆和领航车辆单独行驶时的阻力系数.又运用粒子图像测速技术对以上工况中领航车辆尾部纵对称面内的流场进行了测量与分析.结果表明:随着车间距的缩短,领航车辆阻力值降低,降幅最大达41.66%,并且尾部流场的涡的拖曳距离、扩...     

功率分流混合动力全速域工作模式切换规则优化

针对某功率分流混合动力汽车,探讨了既定模式转矩分配策略未知情况下全速域工作模式切换规则的优化问题。先在既定模式转矩分配策略未知的前提下,将等效燃油消耗与样本数字特征相结合,计算了不同荷电状态（SOC）值下各工作模式在所有可行工作点的基准综合燃油消耗率。以整车燃油经济性为优化目标,确定不同SOC值下所有可行工作点的最佳工作模式,进而得出基于车速、车轮端需求转矩、SOC值的优化后全速域工作模式切换规则,以满足不同工况下的工作模式选择需求。之后,不考虑模式切换过程对整车驾驶平顺性的影响,搭建了模式切换实施模型。再以4个新欧洲驾驶循环（NEDC）工况所构成的组合工况为目标行驶工况,将优化后全速域工作模式切换规则和传统基于逻辑门限的全速域工作模式切换规则分别应用于基于规则的能量管理策略,进行了整车燃油经济性仿真与台架试验验证。仿真结果表明：在不改变既定模式转矩分配策略的条件下,与基于逻辑门限的全速域工作模式切换规则情况相比,所提出的既定模式转矩分配策略未知情况下全速域工作模式切换规则优化方法至少可使整车燃油经济性提高7.33%。台架试验结果进一步表明,该优化方法至少可使整车燃油经济性提高6.17%。由此可见,所提出的既定模式转矩分配策略未知情况下全速域工作模式切换规则优化方法对整车燃油经济性具有较好的改善效果。     

纯电动汽车两挡自动变速器研究开发

开发了一种应用于某纯电动汽车的新型两挡自动变速器,并对该变速器结构原理、速比选择原则、整车动力性能、爬坡能力及效率特性进行了研究。结果表明,所开发的两挡自动变速器在减小电机最大转矩的同时,可降低电机最高转速、机械传动噪声和变速器输入转速,同时还可优化电机的工作转速区间,提高动力传动系统效率,且由于其采用双湿式离合系统结构,在挡位切换过程中基本无动力中断。     

LNG-电混合动力公交车发动机实际运行工况分析

重型汽车实际运行排放与发动机排放型式核准台架测试结果间的差异主要在于二者的测试工况不同。以广州市在用的一款LNG-电混合动力公交车为研究对象,在公交线路上开展整车实际道路测试,通过PEMS,CAN总线实时采集测试车辆车速、发动机转速和扭矩等数据,统计分析该车辆发动机实际工况的分布特征,并与ETC工况和WHTC工况进行比较分析。结果表明,因受动力控制策略、限速、公交车运行规律等影响,该混合动力公交车发动机实际运行工况主要分布在中小转速区,在中小扭矩区时间占比较大,不同于排放型式核准发动机台架测试瞬态工况ETC主要分布在中高转速与中高扭矩区,也不同于WHTC工况主要分布在中等转速区、在中等与偏小的扭矩区分布较均匀。相比于ETC工况,WHTC工况在发动机平均转速、平均功率和怠速比例等工况特征参数与该公交车发动机实际运行工况较为接近。     

轴向永磁轮毂电机的工作性能分析

本文针对轴向永磁轮毂电机的工作性能,推导了不同盘间距下的转差率和盘间距关系的理论公式,以及传动效率的理论方程;利用Magnet软件模拟轴向永磁轮毂电机在不同盘间距时的磁密、转矩、转速等,研究涡流损耗和工作效率,分析节能性,模拟变负载系数与输入转速对系统转速变化、转矩调节范围以及传动效率的影响;搭建试验平台测量了盘间距不同时的工作转矩、转速和传动效率的变化情况以及输入转速对输出转速、转矩调节范围和传动效率的影响。结果表明:随着轴向永磁轮毂电机盘间距的增大,气隙磁密值、输出转速、转矩和传动效率降低;变负载系数K越大,转矩调节范围和传动范围越大,传动能力增强,但效率降低;输入转速增大,转矩调节范围和调速范围增大,传动能力增强,工作效率和节能性下降。     

4WD汽车应用粘性联轴器分析

粘性联轴器这一新装置以其独有的特性在四轮驱动汽车上得到广泛应用，粘性联轴器一经确定结构，即可通过转速差自动调节传递转矩的特性，分析了四轮驱动汽车采用粘性联轴器的可能性，介绍了采用粘性联轴器连接的四轮驱动形式和工作原理，阐述了汽车速度，轮胎滑移率对粘性联轴器转速差的影响。     

Torque-based optimal vehicle speed control

This paper describes an optimal vehicle speed controller that uses torque-based control concepts. The controller design was divided into two steps: first, for a given vehicle speed trajectory, the engine torque demand was determined; in the second stage, a torque controller was implemented to track this torque demand. The torque demand was determined by a primary component and a correction component. The primary component was determined by solving an off-line optimization problem, and the correction component was added to compensate for the error caused by the off-line optimization. A modelbased proportional-integral (PI) feedback torque controller was employed to realize the engine torque tracking. Simulation results generated by a benchmark simulator were given to demonstrate performance of the optimal vehicle speed controller and a conventional PI speed controller that was included for comparison.     

汽车加速扭转共振问题的整改

为解决汽车加速扭转共振问题,探讨了某款柴油车在1 700 r/min左右产生的扭振和共鸣声的机理,可通过改变相关件的扭振频率及增加扭振阻尼来解决此问题.在没有双质量飞轮的情况下,最终通过调整离合器扭转减振器的刚度和阻尼,以及与传动轴挠性联轴器的组合运用,消除了该车型的扭振问题.结果表明,扭振是由系统共振引起,在扭振的源头采取对策才是最有效的方法.     

基于模糊控制理论并联混合动力城市客车控制策略研究

简单介绍模糊控制理论及其特点,并以汽车请求转矩与发动机当前转速下转矩的差值和电池SOC值为输入、发动机期望转矩为输出设计某并联混合动力城市客车的模糊控制策略,分别采用电机辅助式控制策略和所设计的模糊控制策略进行仿真,比较两种控制策略的效果。     

Kriging assisted on-line torque calculation for brushless DC motors used in electric vehicles

Torque is one of the most important control factors for a vehicle’s motion. Compared with internal combustion engines, electric motors can have a more accurate torque feedback which brings a lot of advantages to vehicle dynamics and stability control. However, motors used in electric vehicles are facing more difficult conditions than those in conventional applications, such as extreme high/low temperature changing, vibration, aging, etc. The variation of motor parameters due to harsh working conditions can lead to serious problems for motor torque estimation and thus dynamic control of electric vehicles. In this paper, a new method using kriging to estimate the back EMF and thus accurately calculate motor torque in an on-line fashion is presented. With motor speed and rotor position as inputs, kriging predicts back EMF as the output that is used to calculate the motor torque with three phase currents. Using this novel method, motor torque can be accurately calculated even facing high/low temperatures or aging conditions. Experimental tests under the high temperature have been conducted to verify the applicability of the proposed method.     

电动轮驱动的电动汽车动力学仿真

采用自然坐标系下的整车动力学模型,模拟变速或转向过程中可能存在的变化情况,进行了四电动轮独立驱动的电动汽车仿真。仿真试验表明,在变速或转向的过程中,各轮的输出转矩可能会有较大差异。因此在此类电动汽车的设计中应当充分考虑对变速或转向时各轮的转矩加以控制,以提高操控性能。