乘用车追尾碰撞仿真研究

按照我国乘用车追尾碰撞燃油系统安全法规,针对某款乘用车建立有限元模型,并进行追尾碰撞仿真研究,分析验证其燃油系统的安全性。仿真结果为今后的汽车追尾碰撞仿真及尾部耐撞性研究提供了借鉴。     

乘用车追尾碰撞仿真研究

按照我国乘用车追尾碰撞燃油系统安全法规,针对某款乘用车建立有限元模型,并进行追尾碰撞仿真研究,分析验证其燃油系统的安全性.仿真结果为今后的汽车追尾碰撞仿真及尾部耐撞性研究提供了借鉴.     

汽车安全成购车重要因素——汽车业健康发展汽车安全性不容忽视

在汽车保有量快速增长的同时,一个不容忽视的事实,我国道路交通伤亡的人数是全世界最高的。越来越多的交通事故,使车辆的安全性能尤其是碰撞安全性已经成为消费者购车考虑的重要因素。2006年7月1日,《乘用车侧面碰撞的乘员保护》(侧碰)和《乘用车后碰撞燃油系统安全要求》(后碰),这两个标准将正式实施,这标志着我国汽车安全标准逐步完善、与国际接轨迈出的重要一步,同时也对汽车生产厂家提出了一个更高的要求。     

细说乘用车碰撞试验

随着汽车数量的增加和行驶速度的不断提高,行车安全越来越重要。而在所有汽车事故当中,与碰撞有关的事故占90%以上。汽车碰撞是不可避免的,那么如何减少碰撞时对人员的伤害?世界各国都在研究制定日趋严格的碰撞试验方法和标准。相信大多数的读者都没有见过车辆的碰撞试验,对国内目前乘用车所做的碰撞试验种类以及试验方法也缺乏了解。为了能让大家全面、细致、直观地了解关于乘用车碰撞试验方面的知识,笔者深入碰撞试验的第一线,在国家轿车质量监督检验中心碰撞实验室同事的帮助下,将目前国内所做的所有乘用车碰撞试验总结整理出来,与大家共赏。“乘用车正面碰撞的乘员保护”是目前国内在汽车碰撞方面惟一强制实施的标准,所有车辆都必须通过此项试验。自2006年7月1日开始又有两项碰撞标准将实施,分别是:“汽车侧面碰撞的乘员保护”和“乘用车后碰撞燃油系统安全要求”。另外,还有一项推荐性标准是“乘用车正面偏置碰撞的乘员保护”,3、5年后很可能也会被纳入国标当中。除此之外,还有四项碰撞试验偶尔也会做,不过都是厂方的行为,主要是作为安全带和安全气囊的匹配试验和车辆研发阶段的性能试验。对于以上八项碰撞试验,本文都将从国内外情况、试验方法和考核指标三方面进行详细地介绍。     

自由舰"双碰"过关

前不久在天津中国汽车技术研究中心碰撞实验室，吉利自由舰成功进行了40％车身正面偏置碰撞，每小时56公里的实车试验（此次碰撞比国家规定的安全碰撞严格的多，国家标准是与碰撞物进行100％正面接触，速度为48公里/小时），率先提前通过了国家7月1日生效的“双碰”标准（即今年初发布的《汽车侧面碰撞的乘员保护》和《乘用车后碰撞燃油系统安全要求》两项强制性国家标准），又一次见证了其不凡的安全实力。此前，自由观还顺利通过了美国顶部碰撞试验，这是国内汽车首次在国际上完成顶部碰撞试验。     

信息简讯

Acura MDX被IIHS评为“最安全乘用车”在美国高速公路安全保险协会(IIHS)进行的2007年最新一期安全性能评比中,2007 Acura MDX荣获了“最安全乘用车”的殊荣,此次评选出的获奖车型在同级别车型中碰撞试验成绩表现卓越。IIHS的碰撞试验包含正面碰撞、侧面碰撞及尾部碰撞,获得“最安全乘用车”的车型必须在这三项测试中均获得最高级别的“Good”评价,同时获奖车型必须搭载电子车辆稳定性辅助装置。     

我国未来几年将步入“汽车安全革命时代”

日前，国家标准委向媒体透露，我国将于近期出台9项有关汽车安全的强制性国家标准，其中动态侧面碰撞与被“追尾”乘用车的燃油系统防泄漏和防火性能首次写进强制性国家标准，填补了“被动安全”空白。笔者以为，这9项有关汽车安全的强制性国家标准的出台，具有重大的现实意义和历史意义，将揭开我国未来几年步入“汽车安全革命新时代”的大幕。     

商用车前下部防护法规和国外典型设计案例分析

通过统计分析乘用车与商用车的各种实际碰撞事故类型数据,证明了正面碰撞造成的乘用车乘员伤亡率最大.在正面碰撞中,为了防止乘用车钻入商用车前下部和保护乘用车乘员的安全,ECER93法规强制要求商用车安装前下部防护.通过分析商用车前下部防护法规ECE R93的技术内容及其未来的提高方向,以及国外公司采用的典型设计结构可知,吸能型前下部防护是目前的研发方向.     

乘用车改型开发浅谈

阐述了产品改型相对于新产品开发的优势，指出产品改型要紧紧围绕法规标准和市场需求来开展。结合实例阐述了乘用车产品改型开发的类型、注意问题以及相关试验。     

中国乘用车轻量化水平发展趋势研究

采集了2010～2020年中国市场销售的约1.5万个燃油乘用车和电动乘用车样本,采用整车轻量化系数作为乘用车轻量化水平评价指标,对其不同类型、级别和车系的整车轻量化水平变化趋势和现状进行了研究。结果表明,近10年各类燃油乘用车的整车轻量化系数持续下降,降幅约30%,行业整体轻量化水平不断提高,但提高的幅度趋缓。自主品牌燃油乘用车的整车轻量化水平与其他车系仍有一定的差距。电动乘用车的整车轻量化系数呈下降趋势,轻量化水平不断提高,但其与燃油乘用车的轻量化特征存在较大差异。     

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...     

智能网联车辆交通流优化对交通安全的改善

为改善常规驾驶车辆交通流追尾碰撞交通安全状况,提出智能网联车辆（Connected and Automated Vehicles,CAV）与常规车辆构成的混合交通流车队稳定性优化控制方法。基于全速度差模型,应用集成速度与加速度的多前车反馈构建CAV跟驰模型,考虑CAV混合交通流车辆空间分布的随机性,将各类型局部车队稳定性作为优化目标,以局部车队头车速度扰动为系统输入,以尾车速度扰动为系统输出,应用经典控制理论领域的传递函数法推导局部车队稳定性约束条件;分析关于平衡态速度与CAV反馈系数的车队稳定域,以各类型局部车队能够在任意平衡态速度下均稳定为控制目标,对CAV反馈系数输出进行优化控制;设计高速公路上匝道交通瓶颈数值仿真试验,在不同CAV比例等多种条件下,分析CAV混合交通流优化控制对交通流车辆追尾碰撞风险的影响。研究结果表明：CAV混合交通流优化控制可降低车辆追尾碰撞风险,在碰撞时间阈值小于2 s时,100%比例的CAV交通流可将交通流的车辆追尾碰撞风险降低85.81%以上;在碰撞时间阈值大于2 s时,追尾碰撞风险可降低48.22%～78.80%。所提优化控制方法可有效降低CAV车队优化控制的复杂性,为大规模CAV背景下的混合交通流优化控制以及车辆追尾碰撞交通安全提升策略提供直接理论参考。     

隧道入口护栏防护提升与乘员安全适应性分析

为提升高速公路隧道入口护栏的安全性能,采用调研分析、实车足尺碰撞试验和有限元仿真模拟综合研究方法,了解隧道入口护栏设置现状和安全防护提升需求,提出一种新型高防护等级金属梁柱式护栏,并给出其在隧道入口处的合理过渡设计。研究结果显示：护栏结构安全性能经实车碰撞试验验证,防护等级达到六（SS）级;护栏乘员安全适应性能经1.5 t小客车100 km/h和33 t大货车60 km/h以20°角碰撞模拟,车辆碰撞护栏时假人头部性能指标HPC均小于1 000,假人胸部压缩指标THCC均小于75 mm,假人大腿压缩力指标FFC均小于10 kN,假人各项性能指标均满足要求,护栏方案对车辆乘员安全适应性能较优,能够较好地保护车内乘员安全。研究为隧道入口护栏的安全性能提升及实际工程应用提供了有价值的参考。     

Development of a rear-end collision avoidance system with automatic brake control

We have studied active safety technologies from the standpoint of “collision avoidance”. This paper describes a rear-end collision avoidance system with automatic brake control, which avoids a collision to the vehicle in front caused by inadvertent human errors using automatic emergency braking. The system is comprised of four key technological elements, headway distance measurement using scanning laser radar, path estimation algorithm with vehicle dynamics, collision prediction to the vehicle in front by a safe/danger decision algorithm, and longitudinal automatic brake control.     

基于线性路径跟踪控制的换道避撞控制策略研究

为实现车辆自主避撞,改善道路交通安全状况,提出一种基于线性路径跟踪控制的换道避撞控制策略。为实时确定制动和换道时机,获取跟车状态下自车和前车车速、加速度、相对距离以及驾驶人制动反应时间计算制动安全距离和换道安全距离,并在此基础上分别引入制动危险系数B和换道危险系数S评估制动与换道风险,使得车辆发生追尾碰撞的危险程度和主动干预阈值更直观。根据车辆期望横向加速度和期望横向位移的变化特性,采用5次多项式法规划符合驾驶人换道避撞特性的避撞路径。为保证换道避撞过程中驾驶人的安全舒适,采用最大横向加速度约束换道避撞轨迹。为实现对换道避撞路径的线性跟踪控制,保证车辆的操纵稳定性和横摆稳定性,基于车辆稳态动力学模型建立前馈控制,结合线性反馈控制消除换道路径的位置和横摆角偏差,修正参考路径实现直车道场景追尾避撞控制。仿真和实车交叉验证试验表明：根据车辆期望横向加速度和期望横向位移建立的符合驾驶人换道避撞特性的五次多项式换道路径与驾驶人实际换道避撞路径基本吻合,结合碰撞时间和车间时距的制动避撞控制策略能够在保证车辆行驶安全舒适性的同时有效避免车辆追尾碰撞,减少交通事故的发生。     

Investigating performance of a novel safety measure for assessing potential rear-end collisions: An insight representing a scenario in developing nation

Road safety is one of the major concerns in the ever-growing traffic network. In addressing this, surrogate safety measures play a critical role in identifying collision instincts. Besides the added advantage of quantifying collision instincts in advance, surrogate safety measures have their limitations. For example, in some instances, those measures tend to show erroneous results. In this paper, a new surrogate safety measure Instant Heeding Time (IHT), is presented based on follower vehicle attention in the traffic streams. This new measure is integrated with a distance gap and the vehicles' speeds to assess probable rear-end collisions. Further, along with other safety measures, the developed safety framework is tested over a study section, with the help of trajectory datasets at three traffic flow conditions (free flow, capacity, and congested) under prevailing heterogeneous (mixed) traffic conditions. Based on the safety framework, it is observed that, in the case of free flow and capacity conditions, 23 and 55 probable rear-end collisions points are detected. At the congested conditions, no rear-end collision points are observed. Further, smaller vehicles in the traffic stream are associated with a higher number of rear-end collision instincts than other vehicle categories. The conceptualized safety framework can be applied on a real-time basis for monitoring the safety measures for vehicles in a mixed traffic stream.     

乘车用燃料电池系统验证体系研究

燃料电池系统作为燃料电池车的关键核心系统,在燃料电池车的开发验证中占据重要地位。从匹配性、功能性、经济性、安全性、环境可靠性和耐久性6个维度,结合乘用车的使用环境和相关国家标准研究来分析燃料电池系统验证体系,构建出乘用车用燃料电池系统验证体系以及相关验证项目。     

考虑预碰撞时间的自动紧急制动系统分层控制策略研究

为提升汽车的主动安全,对车辆自动紧急制动系统控制策略进行研究。利用分层控制的思想对控制策略进行建模,上层控制器为对车辆制动减速度进行决策的预碰撞时间模型,根据汽车追尾事故深度调查的驾驶员紧急制动数据分析制动系统的制动减速度,在考虑舒适性的条件下确定预碰撞时间阈值。下层控制器按照上层控制器输出的制动减速度,分析车辆轮胎模型和制动系统的关系,通过PID控制调节制动压力对车辆进行控制。在安全评价规程标准工况下验证控制策略的可靠性,通过追尾事故场景的重建来验证控制策略的有效性。仿真结果表明:设计的控制策略在相对车速65km/h以内时能有效避撞,而高于65km/h时能最大程度地降低碰撞车速,减小伤害。     

汽车车身结构碰撞性能的试验研究

为了在碰撞事故中有效地保护乘员的生命安全，汽车首先必须具备安全车身，以确保事故中乘员的生存空间及缓和冲击，其后应配置合理的乘员约束条件，以避免或减缓乘员与车内结构二次碰撞造成的灾害。详细介绍了车身构件碰撞性能的试验方法和研究结果。