整车平顺性仿真的标准化分析研究

为了规范整车在平顺性研究方面的仿真计算,本文提出了从输入要求到平顺性模型建立及最后的数据处理等一系列标准化研究的方法。该方法在企业的应用实施工作表明,采用整车平顺性仿真的标准工作方法,可以很好地规范CAD/CAE数据,既保证了设计各阶段数据的全相关、共享,同时也保证了主模型的安全,方便设计人员与CAE分析人员之间的数据交换,提高了平顺性仿真模型的构建效率和分析质量。     

基于中国人体的安全带舒适性研究

介绍了一种安全带舒适性的定义方法,并详细阐述了该方法的实施过程和使用流程.该方法适用于所有车辆的安全带布置,可以为轿车开发项目提供一定的参考.     

Conceptual design of high-speed semi-low-floor bogie for train-tram

Train-tram railway vehicles implement the connection between urban tramlines and the surrounding railway network. Train-tram railway vehicles, which use existing infrastructure, can help to avoid large investments in new railways or tramlines and make interchanges between city center and surrounding cities unnecessary. However, present train-tram rail vehicle cannot carry out the integration of operating by means of high speed in intercity railways with operating on small radius of curvature in inner city tramlines. This paper aims to develop a new model for solid wheelsets train-tram railway vehicles, which will not only pass the curve of 25mR radius of curvature traveling on inner city tramlines with the speed of 18 km/h, but also can travel on straight railway with 200 km/h high speed between intercity. In this paper, a new train-tram model, including five car-body and five motor bogies with ten traction motors, is addressed. Expect as a real rail vehicle testing, this study prefer virtual simulation, which is an effective way to show the rail vehicle performance, such as ride stability, ride comfort and ride safety, by means of evaluating the dynamic characteristics of rail vehicle. Moreover, Design of Experiment (DOE) method is used to optimize solid wheelsets bogie system on improving passenger comfort, safety and stability of train-tram. Parameters of components of bogie system are tuned to minimize the derailment coefficient and the ride comfort index. The results shows that the best comfort index for passenger and minimum derailment coefficient are found. The results also show that this optimized new train-tram model is reliable and practical enough to be applied on real rail vehicle design.     

基于TD3算法的人机混驾交通环境自动驾驶汽车换道研究

提高人类驾驶人的接受度是自动驾驶汽车未来的重要方向,而深度强化学习是其发展的一项关键技术。为了解决人机混驾混合交通流下的换道决策问题,利用深度强化学习算法TD3（Twin Delayed Deep Deterministic Policy Gradient）实现自动驾驶汽车的自主换道行为。首先介绍基于马尔科夫决策过程的强化学习的理论框架,其次基于来自真实工况的NGSIM数据集中的驾驶数据,通过自动驾驶模拟器NGSIM-ENV搭建单向6车道、交通拥挤程度适中的仿真场景,非自动驾驶车辆按照数据集中驾驶人行车数据行驶。针对连续动作空间下的自动驾驶换道决策,采用改进的深度强化学习算法TD3构建换道模型控制自动驾驶汽车的换道驾驶行为。在所提出的TD3换道模型中,构建决策所需周围环境及自车信息的状态空间、包含受控汽车加速度和航向角的动作空间,同时综合考虑安全性、行车效率和舒适性等因素设计强化学习的奖励函数。最终在NGSIM-ENV仿真平台上,将基于TD3算法控制的自动驾驶汽车换道行为与人类驾驶人行车数据进行比较。研究结果表明：基于TD3算法控制的车辆其平均行驶速度比人类驾驶人的平均行车速度高4.8%,在安全性以及舒适性上也有一定的提升;试验结果验证了训练完成后TD3换道模型的有效性,其能够在复杂交通环境下自主实现安全、舒适、流畅的换道行为。     

采用电流变阻尼器汽车悬架的半主动控制研究

采用电流变阻尼器作为汽车悬架系统的减振器，应用最优控制策略，设计了汽车悬架的半主动控制系统。大量仿真实验表明，采用电流变阻尼器的半主动控制悬架系统有效地改善了汽车驾驶平顺性和乘坐舒适性。     

基于道路结构的加速度干扰模型及行车安全舒适性评价

行车安全舒适性是道路评价的重要指标,而道路结构又是安全舒适性的重要影响因素。在分析现有评价体系不足的同时,引入加速度干扰作为行车安全舒适性的评价指标的新评价方法。首先考虑到加速度干扰与安全舒适性的密切关系,先建立了三维加速度干扰模型。进而从道路结构角度出发,建立了基于道路结构的加速度干扰模型。最后,对实际路段进行仿真,结果表明在圆弧段上,参数圆心角、半径、车速均对行车安全舒适性有影响。基于道路结构的加速度干扰模型的构建既为定量分析评价行车安全舒适性提供了数学模型,又可在道路设计阶段利用设计参数就直接对行车安全舒适性做出准确的评价预测。     

煤矿斜井连续带式出渣机软起动方式优化研究

长距离斜井隧道施工所用连续带式出渣机,因其负载重且有一定的斜坡,在起动过程中驱动功率大、输送带张力大且变形量大。为优化其主要设计参数,以神华新街煤矿斜井长大隧道盾构施工所用连续带式出渣机为例,应用动态分析方法,通过建立连续带式出渣机离散动力学模型和动力学方程研究其最优起动方式。采用CST软起动系统并按照输入的加速度曲线起动,除正弦、抛物线、三角形和梯形4种常用起动加速度曲线外提出正弦组合曲线,运用Wilson-θ法进行方程求解,并使用Matlab进行动态仿真。结果表明,在5种不同的起动曲线仿真下,其设计参数都得到了优化,且采用正弦组合曲线起动得到的设计参数最优。该优化方法可降低连续带式出渣机的投资成本,可为类似项目设计提供参考。     

基于改进粒子群优化算法的多目标自适应巡航控制

跟驰过程中,在保证安全性的前提下为了提升自适应巡航控制(ACC)系统的舒适性和燃油经济性,研究了多目标自适应巡航控制算法.在建立车间纵向运动学模型的基础上,根据模型预测控制理论,设计综合考虑安全性、舒适性、燃油经济性以及车辆自身限制等因素的目标函数和约束条件,并引入松弛因子向量软化硬约束边界解决无可行解问题.进一步在滚...     

汽车紧急制动安全与舒适性控制仿真研究

文章在详细解释了紧急制动系统的工作原理后,以汽车制动压力的输出为模糊控制策略,利用Simulink软件与Carsim软件联合仿真模拟的方式,构建了应用于汽车紧急制动系统的仿真模型,并对汽车的紧急制动过程进行模拟,探究不同情况下汽车紧急制动时的安全性与舒适性。仿真模拟结果表明,以汽车制动压力为模糊控制条件的紧急制动系统,同时兼顾了安全性与舒适性,值得深入地研究与推广。     

汽车辅助驾驶系统上位控制方法研究

在建立两辆汽车组成的动力学系统模型基础上，应用线性二次型最优理论及时间－能量最优理论研究了汽车辅助驾驶系统上位控制方法。针对现有方法存在的问题，将LQ法及时间－能量最优法相结合，提出了一种改进的上位系统控制方法。理论分析及仿真试验结果表明，新的控制方法在满足安全性和舒适性要求的同时，显著降低了系统的响应时间。     

凸型平带导向轮的应用

针对起重皮带、传送带横向两端面磨损、破裂问题,提出一种新型皮带导向方法,该方法通过将导向轮皮带接触面设计为曲面,可自动将皮带居中导向,从而消除皮带端面与导向轮边摩擦。该方案设计巧妙,成本低,杜绝了皮带异常磨损,高效地保证了平带运行可靠性及安全性,可广泛应用于国内外各行业的起吊装置、传送装置。     

彩色灯光视觉调节对长隧道驾驶催眠缓解作用的试验

驾驶人在长隧道中间段驾驶中容易出现“隧道催眠”现象,为了缓解这一特殊视觉心理问题,在分析隧道催眠现象产生原因和长隧道中间段照明环境改善措施的基础上,提出了以特殊颜色灯光带作为视觉滤波带的隧道中间段照明设置形式。根据不同颜色光源下的视觉功能试验,选定不影响视觉功能但具有较强视觉刺激作用的红色光源作为视觉滤波带光源颜色。利用DIALux仿真软件建立设置了红光特殊照明以及普通照明2种场景下的隧道模型,并对有关照明指标进行计算。结果表明红光特殊照明对隧道照明参数无不利影响。通过红光特殊照明及普通照明隧道路段驾驶模拟试验,采集驾驶人动态视觉特征,包括眨眼频率及瞳孔直径,结果表明通过红色特殊灯光区域时,驾驶人的眨眼频率明显高于其他路段,瞳孔面积也存在较明显的先增大再减小的过程,说明红光段对驾驶人具有明显的视觉刺激作用。为评估红色特殊灯光区域对视觉安全性的影响,引入“瞳孔面积最大瞬态速度值”作为红光段视觉负荷评价指标,结果表明红色特殊灯光带引起的视觉负荷在驾驶视觉舒适范围内,其视觉刺激作用能够满足驾驶视觉安全要求。综上可以说明,红色特殊色彩灯光带能够在保证视觉舒适性的同时给驾驶人提供视觉刺激,起到视觉警示作用,缓解隧道催眠现象。     

Frequency-domain method for evaluating the ride comfort of a motorcycle

In many European towns, the demand for fast and efficient mobility is frequently satisfied by means of two-wheeled vehicles. The improvement of comfort of two-wheeled vehicles used by tired and busy workers can increase safety in ground transport. Nowadays, multibody codes make it possible to predict the ride comfort of two-wheeled vehicles by means of time-domain or frequency-domain simulations. Comfort indices can be developed by post-processing the results of numerical simulations. This task is difficult, because the indices should depend on vehicle characteristics and should be independent of road quality and vehicle speed. Poor quality roads may generate nonlinear effects. Speed influences the trim of the vehicle and the wheelbase filtering, which takes place because the same road unevenness excites the front and rear wheel with a time delay which depends on the vehicle’s speed.

In this paper, the comfort of two-wheeled vehicles is studied by means of a frequency-domain approach. The wheelbase filtering is averaged considering typical missions of the vehicle. The missions are journeys with a forward speed that assumes different values according to a probability density function. Indices of comfort are calculated taking into account the human sensitivity. The examples show that the proposed comfort indices depend on suspensions’ characteristics and, hence, are useful design tools. Finally, some time-domain calculations are carried out to give emphasis to nonlinear effects and to show the limits of the frequency-domain analysis.     

Pareto optimisation of railway bogie suspension damping to enhance safety and comfort

This paper presents the optimisation of damping characteristics in bogie suspensions using a multi-objective optimisation methodology. The damping is investigated and optimised in terms of the resulting performances of a railway vehicle with respect to safety, comfort and wear considerations. A complete multi-body system model describing the railway vehicle dynamics is implemented in commercial software Gensys and used in the optimisation. In complementary optimisation analyses, a reduced and linearised model describing the bogie system dynamics is also utilised. Pareto fronts with respect to safety, comfort and wear objectives are obtained, showing the trade-off behaviour between the objectives. Such trade-off curves are of importance, especially in the design of damping functional components. The results demonstrate that the developed methodology can successfully be used for multi-objective investigations of a railway vehicle within models of different levels of complexity. By introducing optimised passive damping elements in the bogie suspensions, both safety and comfort are improved. In particular, it is noted that the use of optimised passive damping elements can allow for higher train speeds. Finally, adaptive strategies for switching damping parameters with respect to different ride conditions are outlined and discussed.     

基于车联网的汽车自动换道方法研究

为弥补现有汽车自动换道时未考虑周围车辆运动状态变化以及舒适性差和通行效率低等方面的不足,同时提出了在车联网条件下的汽车自动换道方法,主要包括动态轨迹的规划、前馈与反馈相结合的PQ跟踪控制策略两部分,开展Carsim和simulink联合仿真以及实车验证结果表明,与传统非动态自动换道方法相比,该方法能有效解决在换道过程中周围车辆车速变化及车辆突然闯入等情况的难题,明显提高了换道过程中的安全性,由数据分析可知在保证车辆舒适性、稳定性的同时,换道时间缩短了20%,有效提高了车辆换道效率。     

沙漠高速公路景观绿化研究

沙漠高速公路景观绿化是实现沙漠高速公路行车安全、舒适的重要途径之一。在对沙漠高速公路景观绿化现状分析的基础上,提出了进行沙漠高速公路景观绿化的必要性、原则和要求,探讨了沙漠高速公路景观绿化的思路,强调了辅助障碍性景观在沙漠高速公路路域内的应用、交通安全设施的景观功能和沿线景观绿化系统的协同性,并对沙漠高速公路植被与景观功能需求进行了分析和界定,为沙漠高速公路景观没汁提供依据。     

基于触觉引导的L2级智能汽车人机共享控制技术综述

因技术和法规等因素限制，智能汽车短时间内难以实现L1级到L5级的快速跨越，人机共驾将长期存在；基于触觉引导的人机共享控制技术为L2级智能汽车人机共驾提供了有效的人机共享控制途径。通过综述国内外车辆人机共享控制技术相关问题的研究现状，重点分析了基于触觉引导的车道保持、换道、避撞、倒车辅助等人机共享控制在路径规划、意图决策和权限分配转移等过程中，可能会造成人机冲突进而导致车辆稳定性降低、行车安全性变差和驾驶员操作舒适度与自由度恶化等关键问题。同时针对人机共享控制中固有的驾驶人风格及认知差异进行了探讨，以期进一步明确人机共享控制器的设计方法及人机冲突产生的机理。提出未来应在大量仿真或实测行车数据的基础上不断迭代优化智能系统，提高智能控制系统对行车环境和驾驶人状态识别的精准度，从而合理分配人机共享控制权重，有效解决人机冲突、车辆稳定性、行车安全性、驾驶员操作舒适性和自由度等问题。基于现有研究存在的问题，指出自适应性触觉引导共享控制器、权重分配共享控制器、基于神经肌肉反应共享控制器及基于高级辅助驾驶系统共享控制器等将是智能汽车人机共享控制的主要研究方向。      

针对人非共板断面的慢行精细化提升研究——以上海临港项目为例

人非共板道路作为一种国外引入的新的设计形式，在应用过程中可能会造成交通混乱等一系列安全问题。根据慢行交通精细化设计的理念， 在分析人非共板断面的交通特性基础上， 以提升慢行交通连通性、舒适性、安全性和合理性为原则， 提出了人非共板断面路段和交叉口的精细化提升思路和方法，并以上海市临港人非共板改造项目为例进行了具体说明， 该工程建成后不仅对该地区慢行环境提升有良好的效果， 而且对其他地区相似的人非共板类改造设计提供了可借鉴的经验。     

汽车轻量化的现状及展望（续1）

减少汽车质量不仅是人类社会的需求，也是汽车使用者的需求。目前，世界上很多国家正在开展汽车轻量化的研究，并且有了富有成效的成果。为了达到减轻汽车质量的目的，最有效的途径是使用新材料、制造新技术和改进汽车结构。通过这些途径，汽车的安全性，舒适性，操纵性等都会得到提高。通常使用高强度钢板、铝合金、镁合金可以减轻汽车质量。新制造技术包括设计新结构、改善制造以及装配工艺。未来将不断研发新材料、新工艺，以满足汽车轻量化的更多需求。     

汽车主动悬架的最优预见控制

本文针对1/2车辆模型,应用最优预见控制理论对汽车主动悬架进行控制系统的设计和研究。计算机仿真结果表明,所提出的系统能有效改善汽车乘坐舒适性。