道路事故多发路段动力学仿真识别系统

为了从车-路耦合角度客观、直接地识别道路事故多发路段,开发了事故多发路段动力学仿真识别系统,建立了车辆模型、道路模型与车-路耦合模型,提出了事故多发路段识别方法,通过小附着系数路面动力学仿真试验和弯道制动动力学仿真试验进行验证。采用闭环控制方法控制汽车的运行状态,依据道路的特性,选择表征车辆行驶安全性的特征参数,通过特征参数曲线识别事故多发路段。仿真结果表明:在主要考虑道路因素导致事故多发时,所识别出的事故多发路段与依据交警部门事故统计信息所识别出的事故多发路段一致,因此,此系统可行。     

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山区高速公路连续长大下坡路段受道路条件和不利气候条件影响,发生交通事故的可能性和严重程度均相对较高.本文以提升连续长大下坡路段交通安全水平为出发点,通过典型山区高速公路连续长大下坡路段实车试验,采集驾驶员生理指标数据,并以心率增长率作为表征驾驶员心理变化的指标,建立了驾驶员心率增长率与车辆驶离连续长大下坡路段起点的距离、车辆所在坡段的曲率和车辆运行速度的关系模型;提出了基于驾驶员心率指标的连续长大下坡路段路线安全性评价方法;建立了评价标准和评价流程.本文模型充分考虑了连续长大下坡路段道路环境和车辆行驶特征,可以为山区高速公路路线安全设计提供理论支撑.     

高速公路弯道路段行驶速度分析与仿真应用

为了准确分析高速公路弯道路段对车辆行驶速度的影响,研究提出一种基于车辆GPS数据的车辆行驶速度变化特征分析方法.首先,汇聚夜间时段车辆在弯道路段的GPS数据,并对数据完成清洗预处理;其次,结合弯道路段的拓扑结构设计虚拟的检测断面,并将GPS数据聚合到检测断面,分析不同断面的车辆行驶速度变化特征;最后,将分析结果应用于微观交通仿真的参数标定中,验证该方案能够有效提升仿真模型的精度.研究结果已直接应用于深圳机荷高速公路改扩建工程微观交通仿真模型的参数标定,显著提高了仿真模型评估分析的可信度.     

发动机缓速器(Jacobs)对货车单车通行山区高速公路长下坡的安全性研究

通过实车试验方式,对配备发动机缓速器(Jacobs)的货车单车,在环境温度10℃,车辆超载30%条件下,选取雅西高速公路坡长26 km、平均坡度3%的长大下坡路段进行安全测试。结果表明,下坡过程中开启发动机缓速器,可使车辆制动鼓温度能维持在150℃以内,能以平均60 km/h左右的时速安全通过。找到了货车单车冬季行驶山区高速公路长下坡路段制动器不需淋水降温的解决办法。     

汽车弯道行车侧向安全距离建模与仿真

弯道多为交通事故高发路段,为了防止汽车转弯时因变道产生的碰撞危险,提高行车安全性,建立了汽车弯道行车侧向安全距离模型,该模型将变道车辆的行驶距离分解为侧向纵向两个方向,保证在弯道同向行驶时不会因车辆变道相撞,推算出两车应保持的安全侧向车距,确定了纵向临界安全距离、两车夹角等参数,并将该模型与现有的侧向临界安全距离模型进行仿真对比。结果表明:汽车弯道行车侧向安全距离模型可以准确、有效的判定侧向安全距离,提高了预警的可靠性。     

基于小型车辆自然行驶状态的山区道路风险路段研究

为了研究小型车辆自然行驶状态下的行驶轨迹及行驶速度与山区道路风险路段的关系,以福州市森林公园经宦溪至鼓岭景区路段的4个单向弯道作为研究对象;采用无人机拍摄以小型车为主的车辆从入弯到出弯的整个自然行驶过程的视频资料,并用Ae软件中追踪运动模块追踪车辆左前轮的轨迹及计算出车辆过弯速度;根据行驶轨迹及行驶速度得到各弯道风险路段的长度。结果显示:弯道1的风险路段为0～2.273 m和32.838～39.268 m,弯道2的风险路段为43.375～46.039 m,弯道3的风险路段为21.001～21.507 m,弯道4的风险路段为18.521～24.283 m。本研究以车辆行驶轨迹及行驶速度两个真实行驶数据为切入点,为山区道路风险路段的识别提供一种基于小型车辆自然行驶状态的方法。     

山区高速公路速度限制优化设计研究

在分析车辆经过山区高速公路弯道、纵坡上坡的交通流特点和山区高速公路速度限值所受到的各种影响因素的基础上,应用元胞自动机理论建立山区高速公路弯道、长坡的某路段的微观交通流模型,运用仿真实验分别确定弯道路段最优速度限制值和长坡路段最优速度限制值,并提出设置路面物理设施和路侧电子设施与速度限制措施相结合的速度限制设计内容。     

道路事故多发路段动力学仿真识别系统

用多体动力学仿真软件ADAMS分别构建多自由度的整车多体动力学模型、道路模型和车-路耦合模型．在这3个核心模型的基础上扩充得到了事故多发路段动力学仿真识别系统,用仿真系统模拟了弯道上不同车速的行车过程,结果显示,仿真结果与汽车系统动力学相关理论吻合。     

基于TruckSim仿真下弯道货车侧滑速度模型研究

对于现今弯道路段速度控制精确性不足,在TruckSim软件中全面考虑了某三轴货车的悬架动刚度特性、车身侧倾角度、轮胎非线性特性,建立了整车动力学、道路场景、驾驶策略及横向载荷转移率(PLTR)模型.通过不同弯道半径、重心高度和车速的交互式仿真实验,将仿真实验数据经三维曲面函数拟合,获得了不同附着系数下车辆转弯安全车速的侧滑数学模型,为弯道车速控制途径的产生提供了参考.研究结果表明:安全速度与重心高度、弯道半径呈现不同程度的相关性;归纳比较侧滑模型与弯道安全速度模型,可知弯道安全车速值偏于安全,并处在通用模型的安全理论值之间;考虑了纵坡对安全车速值的影响,发现在较大半径圆曲线上行驶偏于安全;建立弯道半径为300 m,重心高度为1.8 m的仿真工况,基于PLTR交互模型得出的安全车速值与该模型得到的安全车速值进行对比,计算误差从通用模型的18.4％降低到0.3％.     

混合交通下高速公路防眩板高度的研究

为了研究混合交通下高速公路平曲线路段防眩板高度对车辆防眩效果的影响,提出了平、竖曲线路段防眩板高度的计算方法,并通过研究弯道平曲线防眩板高度对驾驶员视线的影响,建立平曲线防眩板高度对道路行车视线安全影响模型,从车辆行驶平曲线的防眩板高度及防眩板位置形成的静视距与车辆行驶时驾驶员期望得到的动视距之间的关系,运用面向对象的VB编程语言实现模型仿真来分析防眩板高度对道路行车安全的影响程度。     

高速公路转弯匝道雨天小客车行车安全性及限速研究

为提升高速公路转弯匝道雨天行车安全,提出一种基于路段线形、行车速度、降雨影响的小客车行车安全性量化方法.面向人-车-路协同,基于CarSim建立行车仿真模型,以最大侧向偏移量、峰值反应时间、过渡反应时间为安全评价指标,采用单因素实验法分析雨天场景下圆曲线半径、超高、纵向坡度以及车辆目标速度对转弯匝道行车安全性的影响.结...     

基于Trucksim的弯坡组合路段临界车速确定方法

为探究不同弯坡组合与车辆失稳时临界车速之间的关系,选取6轴铰接列车为实验车型,通过Trucksim软件建立人-车-路耦合系统,进行不同弯坡组合工况下车辆失稳仿真实验.基于最小二乘原则,通过对仿真结果拟合与回归分析,建立了弯坡组合路段临界车速预测模型;并在某特定工况下验证了该模型的合理性.结果表明:该模型预测临界车速与Lusetti模型相近,并且在某特定工况下计算误差最小.该研究为车辆在弯坡路段临界车速预测提供了一种安全、有效的方法参考.     

高速公路长大下坡路段安全设计与评价方法

统计了长大下坡路段交通事故的时空分布与车型分布,分析了试验路段道路条件与交通事故成因。采用断面观测法测定长大下坡路段小客车运行速度,建立了小客车运行速度预测模型。采用DHS-130XL红外观测仪测量车辆制动毂温度,建立了货车制动毂温度预测模型。对长大下坡定义进行了界定,确定了长大下坡路段合理平均纵坡指标值及对应坡长值,提出了长大下坡安全设计与评价程序。分析结果表明:在长大下坡路段,小客车与货车交通事故的主要原因分别是超速及刹车失灵;对小客车可采用运行速度作为安全评价指标,而对货车可采用坡长与制动毂温度;建议安全坡长、一般安全坡长、极限最大坡长对应的制动毂温度分别为200℃、220℃、260℃;采取安全改善措施后,试验路段交通事故减少42.3%,伤亡事故减少76.2%,改善措施有效。     

长大下坡路段交通安全分析

山区长大下坡路段往往是事故多发路段,尤其是重型载重车辆的超载快速行驶更易引发重大、恶性交通事故.根据下坡路段事故统计资料,分析纵坡坡度、坡长、竖曲线和下坡衔接平曲线与道路安全的关系,为提高长大下坡路段安全,优化纵面设计提供参考.     

长大下坡路段交通安全分析

山区长大下坡路段往往是事故多发路段,尤其是重型载重车辆的超载快速行驶更易引发重大、恶性交通事故.根据下坡路段事故统计资料,分析纵坡坡度、坡长、竖曲线和下坡衔接平曲线与道路安全的关系,为提高长大下坡路段安全,优化纵面设计提供参考.     

高速公路车辆行驶安全度评价模型研究

基于运动状态建立了高速公路车辆行驶安全度评分模型,可更加有效地实施实时交通预警。引进了一种新的速度离散度作为运动状态指标,分析了新定义的速度离散度与传统速度离散度-车速标准差之间的关系,表明两者有函数关系。在把新定义的速度离散度作为运动状态的基础上,加入了人、车、路、气候等因素,构成了驾驶员、车辆、车路、道路线形、气候、车辆行驶状态等6大指标,并筛选了各大指标下的子指标,建立了相应的评价指标体系。利用层次分析法计算各参数权重来构建模型,建立了总的车辆行驶安全度评分模型。实例验证表明:模型符合客观实际,具有一定的可行性。     

一种V2X环境下基于改进卡尔曼滤波的CACC数据精度提高方法

针对V2X环境下通过车车、车路通信获取的CACC车辆行驶状态数据(包括位移、速度和加速度等)存在噪声的问题,考虑车辆在弯道行驶过程中速度方位角的变化,提出了一种改进卡尔曼滤波算法的CACC车辆行驶数据精度提高方法。该方法根据CACC车辆在弯道行驶的几何关系,通过考虑上一时刻和当前时刻车辆行驶位移、速度等行驶状态的变化,将其行驶数据经过改进卡尔曼滤波后对车辆行驶状态做出最优估计,进而提高CACC车辆行驶状态数据精度。通过CarSim和Simulink联合仿真平台建立改进卡尔曼滤波算法对CACC车辆在弯道行驶过程中获取数据的仿真和验证。仿真结果表明,改进的卡尔曼滤波算法使车辆行驶位移的精确度MSE提高了81.04%,RMSE提高了56.96%,更接近期望值,具有更好的准确性。     

车路协同环境下信号交叉口速度引导策略

车辆在通过城市道路交叉口时会因为信号灯控制造成一定延误。通过提出一种车-路协同环境下的信号交叉口速度引导策略,将被引导车辆及其后的普通车辆视为一个车队,并对车辆的速度和位置进行分析,对车辆不同行驶状态能否通过交叉口进行判断,以达到车辆在速度引导下能够不停车通过交叉口的目的。基于微观交通仿真软件VISSIM和MOVES排放模型,在构建的仿真环境中对该速度引导策略进行分析和评估。仿真结果表明:所提出的速度引导策略能显著减少延误和车辆排队长度,提高车辆行驶效率,并显著降低车辆污染及排放。     

超高速公路虚拟轨道模型的构建与验证研究

为提高超高速公路行驶安全性,用建立数学模型的方法研究了超高速公路虚拟轨道系统。该系统由信息采集子系统、信息处理子系统和信息反馈子系统组成。通过理论分析与信息采集子系统得到的数据,建立了直线路段和曲线路段上虚拟轨道偏离计算模型。利用计算模型得到了直线路段车辆偏离虚拟轨道安全范围时的预警信号值;曲线路段汽车驶离虚拟轨道安全范围所需时间及距离数据判断值。研究结果表明：当汽车行驶在超高速公路直线路段上时,理论距离与传感器检测距离的平方之差的绝对值小于1.85、2.78、3.70 m²时,就可保证车辆偏离中心线的距离分别小于0.50、0.75、1.00 m。当汽车行驶在曲线路段上时,汽车驶离虚拟轨道安全范围所需时间与行车速度、虚拟轨道安全范围以及曲线半径有关;偏离虚拟轨道的阈值分别取0.50、0.75、1.00 m,预警信号值为2、 3、 4 m时,可保证车辆不会驶离虚拟轨道安全阈值范围。因此,超高速公路虚拟轨道系统可将车辆限制在虚拟轨道安全范围内行驶,保证超高速公路行车的安全性。     

山区高速公路连续长下坡路段车辆制动失灵事故发生概率预测模型的研究

山区高速公路连续长下坡路段是重特大恶性交通事故的多发段。通过对车辆运行特征中的多种因素进行分析．以多条高速公路连续长下坡路段的实际制动失灵事故资料为依据,建立制动失灵事故发生概率预测模型,对其验证表明,该模型拟合程度较好,安全性好,可有效预测高速公路连续长下坡路段的制动失控事故。