基于驾驶人换道行为的换道决策辅助系统预警时间研究

基于驾驶人的换道操作行为初步提出换道决策辅助系统合适的预警时间。观察换道作业与目标车道跟随车辆之间的联系。实验在西安绕城高速公路某一路段上实现。     

智能网联汽车换道决策安全性研究综述

实现智能网联汽车换道的安全决策是改善交通安全、提高道路机动性的关键任务。本文探究了智能网联汽车换道的安全性问题,从驾驶安全的角度出发,分析了极端换道行为和紧急换道行为给交通安全带来的不利影响,强调风险评估的重要性,并梳理了利用环境传感器、交通冲突指标、车辆微观轨迹数据等换道风险评估方法。通过风险评估识别风险,并采取相应的措施,能够显著减少危险换道行为导致的交通事故。阐述了智能网联汽车在传统环境以及车联万物（vehicle to everything,V2X）场景下,通过获取环境信息完成换道决策的方法;重点剖析了智能网联汽车在V2X环境下,通过周围环境的感知和识别、目标检测、数据处理进行决策,并对未来智能网联汽车在V2X环境下实现安全决策提出合理建议。然后分析了现有换道决策模型方法,归纳为4类：即规则模型、离散选择模型、人工智能模型、博弈论模型;系统地总结了决策模型在国内外道路行车安全领域的研究和应用现状、存在的问题,以及应用展望。综上所述,尽管智能网联汽车的换道技术已取得重大研究成果,但未来仍存在很多挑战。针对现有研究中存在的问题：低等级自动驾驶环境情况下如何安全可靠地进行决策、智能网联汽车在低渗透率情况下如何做出更为高效和智能的驾驶决策、信息不完全情况下如何实现安全决策、在换道决策模型算法的可优化性方面如何改进,提出可行的解决方案。     

减速频次催生换道意图下自动驾驶车辆自适应换道模型

科学、合理、拟人化的换道控制是实现自动驾驶车辆安全高效行驶的重要保障,已有研究主要考虑相邻车道速度差、换道间隙等要素对车辆换道控制的影响,并未考虑车辆频繁加减速导致乘车体验差而催生换道意图这一重要现象。针对该问题,设计以抗干扰能力为基础的自动驾驶车辆自适应换道调控方法,其调控过程主要包括：采用智能驾驶人模型控制自动驾驶车辆纵向驾驶行为,以减速频次为指标度量自动驾驶车辆的抗干扰能力,并将抗干扰能力引入到自动驾驶车辆换道决策过程中,模拟自动驾驶车辆因频繁加减速导致乘车体验差而产生换道意图的现象,在此基础上,提出车辆换道控制模型。然后,以智慧高速为背景,利用Netlogo构建多种自动驾驶车辆运行场景,测试所构建的自适应换道调控方法。研究结果表明：智能驾驶人模型的选用能够合理体现自动驾驶车辆换道行为对交通流的运行影响;相比于低密度车流（≤30 veh）,在中高密度车流情况下（≥40 veh）,自动驾驶车辆维持原有车道运行的能力较弱、换道频率较高,且过高[80次·（5 min）^-1]或过低[10次·（5 min）^-1]的抗干扰能力临界值会导致自动驾驶车辆运行速度降低至10 km·h^-1,因此可以根据不同车流密度条件对自动驾驶车辆的最大抗干扰能力进行设置和调整,从而保证自动驾驶车辆的运行效率,这也从侧面证明了所提自适应换道调控方法的科学性与合理性。研究结果对于提高自动驾驶车辆换道控制的合理自主性具有重要意义,该结果进一步完善了自动驾驶车辆换道模型库,能够为自动驾驶自适应换道调控提供理论和技术支撑。     

换道辅助系统测试评价技术研究

当前国内汽车保有量不断增加,交通事故数量及死亡人数不断增加,换道辅助系统可以降低由于换道行为造成的车辆事故率。本文设计了换道辅助系统测试场景及评价方法,选取了一款具备换道辅助系统的车型,开展了实车测试,通过实车测试数据分析和评价,验证了该方法的可行性。从验证结果来看,该方法具备较好的操作性,可较好地反映换道辅助系统功能及性能的优劣。     

微观交通仿真中换道模型的研究综述

与跟车行为相比,换道行为需要考虑的车辆更多,司机的决策过程更加复杂,也更难于描述,目前跟车模型的研究已趋于成熟,而换道模型的研究则相对滞后.针对多数交通仿真系统存在的算法内核封装性和保密性问题,对当前应用较多的几种换道模型进行了综述,介绍了几种模型的构建思想和算法,对这些模型的优缺点进行了评述和展望.期望能对换车道模型研究的深入化和精准化起到一定的参考和借鉴作用.     

基于相关向量机的换道安全性评估

针对传统换道预警系统算法存在的准确率和可靠率等问题,利用毫米波雷达、AWS视觉传感器、车载陀螺仪等设备搭建了试验车,在普通高速公路上对19名被试人员进行了实际道路驾驶试验,并从试验数据中筛选出近1000次换道行为数据.以3段式换道轨迹模型为基础,将横摆角速度统计值作为确定各个阶段曲率半径的依据,根据横摆角速度α= 0.05的上侧分位数确定可接受安全域的上限;并以换道持续时间的极大值为基准,通过分析12 s以上的换道过程,形成一系列控制点,采用B样条曲线规划确定了可接受安全域的下限.通过利用相关向量机(RVM)模型对换道过程参数进行估计,并利用7次多项式模型对换道轨迹进行拟合,然后将拟合轨迹与可接受安全域上限或者下限所围成面积与可接受安全域面积的比值作为预警参数,实现了对换道安全性的评估.利用真实数据对上述评估算法进行验证,结果表明,所提出的换道安全算法的评估结果能正确反映换道的真实安全性,并且与驾驶人的操作行为具有良好的相关性.     

随机路谱下换道平顺性仿真分析

针对换道模型难以精确控制以及缺乏统一的换道平顺性评价体系,提出以碰撞限位器概率、悬架位移以及竖直加速度为指标对换道平顺性进行评价分析,建立评价体系。结果表明:所建立的换道平顺性评价体系能够较为全面的体现驾驶员对姿态舒适感的响应,且该评价体系对复杂环境具有良好的适应性。     

大型营运客车在高速公路的换道安全性辨识

为了给大型营运客车换道预警系统设计提供参考,采用毫米波雷达、激光雷达、车道线识别传感器、GPS、视频监控系统以及控制器局域网（CAN）总线数据采集仪等设备,基于小型乘用车搭建浮动车采集平台。通过在试验线路上进行1.5×10⁴ km的驾驶试验,获取1 200余次营运客车的真实换道数据。以Jula提出的换道安全性模型为基础,结合营运客车的换道行为特征,通过分析换道进程结束后客车需要与周围车辆保持的安全距离,建立适合于营运客车的3类换道安全性识别模型（客车与自车道前方车辆、目标车道前方车辆、目标车道后方车辆）,并利用真实数据对3类模型进行验证。研究结果表明：客车换道持续时间均值为10.4 s,换道起始时刻与目标车道后方车辆的距离为10.0~40.0 m;所有换道样本中,73.3%的换道过程中客车速度要高于目标车道后方车辆,且超过90%的换道过程是由前方慢车引起;不同的速度区间下,车速和航向角联合变化情况下,驾驶人控制营运客车的横向偏移速度保持稳定,可认为客车驾驶人的心理预期换道进程存在固定经验模式,这与小型车换道的研究结论存在较大差异,传统的TTC预警算法识别率较低,在不同速度区间情况下,所提出的模型对客车与自车道前方车辆、目标车道前方车辆、目标车道后方车辆的换道安全识别评价准确率均超过了90%。     

面向量产的高速公路智能换道系统决策规划方法研究

高速公路智能换道是高级辅助驾驶系统（ADAS）的重要功能,现阶段算法难以在低算力硬件资源条件下兼顾换道安全性和平顺性。为解决此问题,本文提出一种高速公路智能换道系统决策规划方法。通过分级危险区域,检测碰撞风险做出换道决策,进而实施横纵向解耦规划。在横向规划中,设计两阶段五次多项式换道轨迹规划,提升换道途中安全性和平顺性。在纵向规划中,巡航工况采用类PID算法,可提升规划实时性,而跟车工况采用基于同步预测时域的模型预测控制（MPC）算法,通过关联横纵向规划时间可提升换道平顺性,并设计代价函数降低求解复杂度可满足低资源占用要求。通过实车对比试验,验证了该方法在高速公路换道多场景中具有较高的安全性、平顺性和体验感。此外,算法占用的静态区存储和栈区峰值存储测试对比结果表明了该方法具有较低的硬件资源占用率,可满足低算力控制器对资源占用的要求。     

考虑频繁换道倾向的交通流元胞自动机模型

为揭示频繁换道对交通流的影响,构建一种考虑频繁换道倾向的元胞自动机模型.对NGSIM车辆轨迹数据进行提取、统计分析,研究车辆速度、车头间距对车辆换道倾向的影响;改进换道概率函数刻画上述影响,并定义驾驶行为倾向函数表征频繁换道对目标车道紧邻后车的影响,构建考虑频繁换道倾向的双车道元胞自动机STCA-FLC模型.结果表明:...     

A cellular automata traffic flow model combined with a BP neural network based microscopic lane changing decision model

The purpose of this study is to propose a cellular automata (CA) traffic flow model with high accuracy for lane change decision and name it LCCAM. A driving simulator experiment was conducted to find factors affecting lane changing decisions. A back-propagate (BP) neural network was used to obtain the lane changing rules for the microscopic lane changing decision model (LCDM), and the collected accurate vehicular trajectory data were used to train the BP neural networks for the prediction of lane changes. After comparing different input variable combinations, the most accurate input setting was determined, including the locations and velocities of neighboring vehicles, inner/outer lane indicator, and the speed limits of the corresponding lane. Then, the determined BP neural network was adopted in the LCCAM as the LCDM. Simulation results showed that the LCCAM can capture important characteristics such as the mean velocities and the number of lane changes well, by comparing with observed traffic flow. Meanwhile, the LCCAM illustrates a better performance in replicating the number of lane changes than the other reference CA models. The research results show that the LCCAM proposed in this study will have potential and value for autonomous driving and active safety analysis in the future.     

铰接式自卸车液压转向系统的特性分析

介绍一种用于铰接式自卸车的转向流量阀,通过对其结构的分析,得出了其流量放大的原理,从而解决了铰接式自卸车使用普通的液压转向装置,无法为转向执行元件提供足够流量的难题,保证了铰接式自卸车正常安全实现转向.     

重型载重车平衡悬架系统技术提升

由于重型载重车承载力大且使用工况恶劣,导致整车平衡悬架平衡轴总成在使用过程中平衡轴断裂、平衡轴支架产生裂纹等故障频发,严重影响客户正常使用,同时使得售后维修及索赔成本大大增加。文章针对平衡轴总成在使用过程中的失效模式,对重型载重车的平衡悬架系统进行技术提升,在原有技术及结构基础上,设计了一种新结构平衡轴总成,从而大大降低了平衡轴总成故障率,最大程度的提高了平衡轴总成使用寿命。     

关于重卡防护装置增加阻尼系统的可行性分析与设计

市场上汽车和挂车后下部防护装置多为刚性连接,当发生车辆追尾碰撞时,不能有效保护乘坐人员的安全,屡屡发生小车钻进大货车尾部伤亡事故.本文目的是提供一种汽车和挂车后下部柔性防护装置,克服已有汽车和挂车后下部防护装置缺点和不足,使汽车发生追尾碰撞时避免发生伤亡事故.此后下部防护装置不仅仅是保护追尾的小车,同时也保护了货车自身...     

重型卡车缓速器的应用及发展趋势

随着重型卡车用户安全意识的提高、法规对辅助制动的要求,缓速器越来越多的出现在国内重型卡车上。本文对重型卡车用缓速器的结构形式、安装位置、与整车的匹配进行了分析,并对未来缓速器的发展趋势进行了展望。     

某重型混合动力垃圾车方案设计

本文以某传统6X4型柴油重卡为原型,根据国内混合动力商用车发展现状,经过合理匹配计算,设计一款混合动力6X4型垃圾车.     

张北段避险车道改造研究

张石高速张北段有个"死亡谷",短短3个月内,发生了4起严重的交通事故。通过现场勘测、分析,决定对该处避险车道从设计、材料、施工三方面全新改造。改造后的避险车道平、纵、横三维立体线形合理,坡床材料滚动阻力系数增大,成功救助了数十量失控货车,达到了预期目的。     

浅谈新能源轻卡随车工具的设计匹配

在新能源轻卡平台研发过程中,随车工具的设计匹配为其中一环,不可或缺。文章从平台车型规划、随车工具定义、竞品对标分析、法律法规要求、客户需求、维修保养需求等方面出发,论述了随车工具设计匹配的主要内容和具体方法,为新能源轻卡随车工具设计匹配的初步探索。     

重卡用国V发动机排气后处理系统设计

随着全球环境状况日益恶化,世界各国越来越关注汽车尾气的排放,我国环保部要求在2013年7月实施国Ⅳ排放,国V排放预计在其后不久实施,本文首先介绍了全球排放法规及排放污染物的限值要求,然后分析了国V排放采用的技术方案,对采用SCR技术路线达到国V排放的排气后处理系统设计提出了要求。     

混凝土泵车结构应力场分析与试验研究

建立了以板单元为基本单元的泵车有限元分析模型,利用MSC/NASTRAN软件对其进行了静强度分析,并进行了测试试验.计算结果与试验数据相吻合,验证了计算的正确性.找出了臂架过早出现裂纹的原因,并给出了结构改造的方法.