基于奇异谱分析的动态称重系统算法研究

针对目前动态称重系统称重误差较大的现状,设计了基于奇异谱分析的动态称重系统。在汽车综合试验场,根据设计的动态称重系统及所选用的压电石英称重传感器的特点,采用两轴车辆及多轴车辆在S形通过、高速行驶刹车通过、不同车速通过的三种情况下采集称重数据。利用车辆的轴重与采集的信号所包围的面积关系计算得到车重,并将奇异谱分析(SSA)算法应用于动态称重系统的数据处理中。试验结果表明:SSA算法与传统的小波分析算法相比能够明显降低称重误差,可广泛推广应用于动态称重系统中。     

基于ETC的车辆动态称重系统轴载数据处理算法研究

文章针对提出的基于ETC的车辆动态称重系统设计,以压电石英传感器阵列作为称重单元,利用小波变换原理对采集原始数据进行降噪处理,并针对数据丢轴等现象提出基于相关性的信号完整性分析方法,最后依据各传感器的输出值及车辆通行速度建立了BP神经网络模型,利用该模型得到被称重车辆的车重。实验结果表明:称重传感器阵列和基于小波-BP神经网络的称重数据处理算法,达到了动态称重系统的称重数据测量精度,保证了基于ETC的动态称重系统从技术上得以实现,具有良好的实际应用价值。     

公路车辆动态称重系统解决方案

提出了一种新的车辆动态称重系统解决方案，首先导出测量模型，然后提出利用ORIV算法进行参数识别，并进行了模型实验，证明了该方案的可行性。     

基于独立分量分析的多车响应信号分离

针对桥梁动态称重系统(Bridge weigh-in-motion,BWIM)中多车同时过桥情形下的轴重识别问题,提出利用独立分量分析(Independent Component Analysis,ICA)对多车引起的应变信号进行分离的方法。通过ICA分离多车产生的应变响应信号,得到单辆车对应的应变响应信号,即可利用传统BWIM算法进行轴重识别。相较于改进传统BWIM算法处理多车过桥问题的方法 (如影响面法),该方法对桥梁结构信息依赖度低,因此更具有普适性。通过双车混合仿真信号进行实验,论文比较了几种ICA算法的分离效果。结果表明权值调整二阶盲辨识(WASOBI)算法的分离效果最好,为BWIM中的多车轴重识别问题提供了一种高效解决方法。     

汽车动态称重技术在高等级公路管理中的应用

叙述了我国高等级公路运输中汽车超载现状．分析了汽车超载对公路使用寿命、交通安全，及对汽车工业等方面的影响；介绍了国内外汽车动态称重技术和动态称重产品的应用与发展状况。     

基于动态规划的信号配时滚动优化算法

随着智能交通技术的发展,交通信息获取的时间颗粒度将越来越小,这为城市动态交通信号配时优化模型和方法提出了新的挑战。为解决经典信号相位控制优化(COP)算法中未考虑交叉口预测区间内交通流量动态变化对信号配时方案控制效果的影响。文中提出了基于动态规划的单交叉口信号配时滚动优化算法。首先,在分析交叉口信号配时关键问题的基础上,构建了以交叉口车辆平均延误和平均排队最小为优化目标,交叉口各相位绿灯时间长度为约束条件的信号配时非线性整数优化模型;并设计了动态规划算法求解该模型。其次,为反映交叉口车流在预测区间内动态变化的特性,在动态规划算法的基础上提出了滚动优化策略,根据实时更新的预测数据滚动优化信号配时方案,并将信号配时方案实时传输到交叉口信号控制器中。最后,通过实际调查数据构建微观仿真环境,采用VISSIM COM二次编程开发技术结合MATLAB编程软件实现了文中模型和算法,并对比分析文中算法和经典的COP算法。通过改变交叉口的输入流量,测试不同流量条件下控制算法的控制效果。结果表明,与经典的COP算法相比,文中算法不仅能够使车辆在交叉口的平均延误减少20%,而且能够保证交叉口各个相位的车辆平均延误的均衡。     

汽车的运动速度对动态称重结果的影响

文中讨论了汽车的几种运动形式,分析了汽车运动速度对汽车动态称重的影响机理,并对汽车动态称重系统的设计和使用给出了相应的建议。     

基于神经网络自适应滤波的车辆动态称重系统研究

针对车辆动态称重信号的特点,提出了一种车辆动态载重信号的处理方法。该方法采用基于神经网络的自适应滤波变步长LMS算法滤掉称重信号在各个频段内的噪声。在不同的环境下,对不同的车型,该技术适应性好,精度高,速度快。基于这种信号处理方法,开发了基于神经网络自适应滤波的车辆超载动态监测系统,选择高性能TMS32C2812芯片,设计了高效的软硬件系统,能够准确、及时测量高速公路上所经车辆的重量。     

货车载重显示仪研制成功

一款货运汽车载重量显示仪日前在沪研制成功，并投入商业运营。该仪器可对在线的货运车辆进行静态称重和动态称重，对通过高速公路、桥梁的货运汽车进行超载监控。     

汽车空间三万向节传动动态优化设计

本文从汽车实际行驶的动态工况出发，提出了对汽车空间三万向节传动量优布置的数学模型选择了合适的优化算法，编制了计算程序，实例计算表明，采用了动态优化方法比采用静态优化方法，对降低万向节传动引起的传动系统振动和噪声将会有更好的效果。     

复杂动态环境下智能汽车局部路径规划与跟踪算法研究

路径规划及路径跟踪控制是智能汽车研究的关键技术，而复杂、时变的交通环境给智能汽车的路径规划与跟踪提出严苛要求。针对现有局部路径规划方法只适用于较为简单的工况，无法应对多车道、多静/动态障碍等复杂工况的问题，提出一种基于离散优化思想的动态路径规划算法。该算法利用样条曲线曲率变化均匀的特性，在s-ρ曲线坐标系中生成了一组参数化候选路径簇；考虑动态碰撞安全影响，在碰撞带约束下结合道路法规限制及车辆动态安全要求，规划车辆速度；此外，综合考虑静态安全性、舒适性、目标车道、道路占用率等影响因素，以选择最优路径。在路径跟踪层面，基于预瞄理论设计鲁棒性好、跟踪精度高的分数阶PID路径跟踪控制器，以跟踪误差最小为目标，采用粒子群优化算法对分数阶PID控制器参数进行整定。最后，基于Simulink/CarSim建立联合仿真平台，设计多车道，多静/动态障碍的复杂工况以验证该算法的有效性。研究结果表明：由于在评价函数中引入动态安全评价指标、目标车道评价指标以及道路占用率指标，极大地提升了规划器性能，使车辆在行驶过程中根据驾驶环境自主调整速度，降低换道次数，从而保证智能汽车的主动安全性能，提升了通行效率，使该算法能够较好地处理复杂动态环境下的避障问题。     

基于蚁群算法的最短路径搜索方法研究

最短路径搜索是车载定位导航系统中很重要的一个功能,最短路径搜索问题本身也可以归结为组合优化问题.蚁群算法是基于群体的一种仿生算法,为求解复杂的组合优化问题提供了一种新思路.文章尝试采用蚁群算法来解决车载导航系统中的最短路径搜索问题,并在VC 6.0的环境下进行了仿真实验.实验结果表明,该方法能有效解决车载导航系统中的最短路径搜索问题,具有一定的理论参考价值和实际意义.     

欧拉运动放大算法在桥梁振动分析中的试验研究

为发展新的桥梁动态位移识别和分析方法,解决桥梁非接触式动态位移测量中的振动显微问题,将欧拉运动放大算法应用于桥梁振动分析。首先利用普通摄像机连续采集一系列桥梁数字影像。而后通过欧拉运动放大算法,对桥梁的连续图像序列进行空域分解,使用对微弱运动敏感的时域带通滤波器进行滤波,得到连续图像序列中的微小振动,再对低频的振动信号采用信号放大处理。随后,通过对振动放大后的数字影像进行帧数分解,获得常规视频采样频率下的桥梁试件振动时间历程序列,最后通过对图像序列中标记点的边缘特征分析,得到了试验桥梁标记点的动态位移测量结果。通过与位移传感器测量结果和百分表的比较,证明所采用和提出的分析方法是可行的,能够满足桥梁动态位移测量的应用需求,也能够针对桥梁的某些振动特性开展初步的定量分析,做到对桥梁结构的微小振动位移进行识别。     

汽车液压ABS电磁阀电磁场动态特性的研究

汽车液压ABS电磁阀的动态特性对ABS的性能起着非常重要的作用。采用有限元方法，以ANSYS软件为平台，建立典型电磁阀的电磁场有限元模型，模型中，考虑了材料非线性磁特性和主工作气隙结构的影响。采用不完全乔累斯基共轭梯度(1CCG)算法对模型进行求解，研究不同的线圈电流和动铁开度状态下电磁阀磁场的磁失势和磁场强度，以及动铁所受的电磁力和线圈电感的动态响应特性。仿真分析结果得到了实验结果验证。     

低频动态载荷理论分析及称重精度提高算法研究

超限超载运输不仅会对公路造成严重破坏,还会带来难以挽回的交通事故。动态称重技术可以治理车辆超限超载,并为高速公路货车计重收费提供可靠依据。现有主要动态称重设备包括弯板(称量部分轮载)、单台面秤(称量轴重)、双台面秤(称量轴重)、轴组秤(称量轴组重)与整车秤(称量整车重),它们在成本、安装维护、通行效率、动态称重准确等方面具有各种优缺点,其中动态称重准确度在科技治超、计重收费、交通量调查等实际应用中是需要主要考虑的关键指标之一。动态称重设备的秤体承载器长度随着动态称重准确度提高逐渐增加,导致施工成本和时间等也相应增加。为了保证动态称重准确度,考虑秤体承载器长度的经济性,基于汽车和秤体振动特性,建立了动态称重信号的滑动平均滤波和B样条最小二乘法的数学模型,有效消除了低频动态载荷振动干扰。试验结果表明:车辆分别以0~5 km/h和0~12 km/h范围内的速度通过长度为0.8 m和1.6 m的秤体,重量误差在0.5%以内,满足国家1级秤标准;试验车辆分别以理论速度限值20.7 km/h和24.3 km/h通过2.6 m和3 m长度秤体后,统计得出重量误差在0.5%以内。研究不仅对秤体承载器的设计长度提供理论依据,也对现有已安装的单台面秤、双台面秤的动态称重精度提高具有重要的参考意义。     

并联混合动力汽车ECMS的时变等效因子提取算法的研究

为解决当前等效燃油消耗最小控制策略(ECMS)未能根据实际工况选取最优等效因子的问题,利用动态规划算法(DP)和ECMS各自的优点,构建并联混合动力汽车能量算法模型,即采用动态规划算法的等效燃油消耗最小控制策略(ECMSwDP),将等效因子作为全局最优算法的控制变量,通过对等效因子的离散全局优化,获得基于工况的最佳时变等效因子。在标准工况下对时变等效因子实时控制策略与全局最优控制策略DP的各项性能参数进行了数值仿真,验证了时变等效因子提取算法的有效性和等效因子初始值选取方法的可行性。     

汽车制动性的优化分析

本文针对汽车制动的效率与对路面的磨损的协同问题,在缺少模型的条件下建立了制动实验系统,并进行相应的优化、鲁棒分析,对快速数据处理的算法进行优化分析,以取得汽车制动的优化解,在利用以快速收敛神经网络调整制动距离与轮胎磨损的算法基础上,给出了相应的实验结果分析.     

基于压电石英传感器的动态称重系统的设计

国内公路运输的超重现象十分严重,车辆的超载运输对交通安全,运输市场,路桥基础设施等造成极大危害;车辆动态称重技术作为一种有效的车辆超载管理手段,取得了较好的效果。本文设计了一种基于压电石英称重传感器的动态称重系统,通过传感器采集信号,巴特沃斯滤波器低通滤波,确定激振频率和截止频率,测量车辆轴数,通过计算得出轴重,进而得到整车重量。试验结果表明,本系统具有测量精度高、耗时短、效率高等优点;有一定的实际应用价值。     

基于MFI理论的BWIM系统车辆轴重识别研究

桥梁动态称重(Bridge Weigh-in-motion:BWIM)系统基于车辆过桥时的实测应变来识别移动车辆的轴重。传统商业BWIM系统采用桥梁影响线计算静态轴重而忽略了动力效应的影响,基于MFI理论的BWIM系统能有效利用结构动力信息识别移动车辆荷载。结合有限元模拟,将一阶正则化技术与动态规划法相结合并应用于二维MFI理论识别移动车辆轴重。同时,使用特征值缩减技术来降低动力系统方程的自由度并使用L曲线法来获得最优正则化参数。基于仿真分析得到的响应信号,结合MFI理论识别了移动车辆的轴重-时间历程曲线,验证了所提出的基于MFI理论的移动荷载识别算法的可靠性和准确性。     

汽车筒式液阻减振器技术的发展

分析了汽车乘坐舒适性／行驶平顺性和操作稳定性对筒式液阻减振器特性的要求，提出汽车在不同行驶工况减振器特性的要求是不的；分析了被动式减振器的发展历程及非充气和充气减振器的特点，阐述了机械控制式可调阻尼减振器，电子控制式减振器以及电流变和磁流变液体减器等的结构特点，工作原理及其动态特性；分析了筒式液阻减振器其于经验设计／实验修正开发方法的缺点，阐述了基于CAD／CAE技术的现代设计开发方法的过程及其关键问题，最后分析了我国筒式液阻减振器技术的发展状况及问题，展望了减振器技术的发展前景。