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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 546 毫秒
1.
徐兴  汤赵  王峰  陈龙 《中国公路学报》2019,32(12):36-45
为了提高分布式无人车轨迹跟踪的精度,提出了基于自主与差动协调转向控制的轨迹跟踪方法。首先,在车辆三自由度模型基础上,基于模型预测控制(MPC)实时计算前轮转角以控制车辆进行自主转向轨迹跟踪。在此过程中,为了提高自主转向下车辆的轨迹跟踪精度与行驶的稳定性,考虑多种因素,利用经验公式及神经网络控制对MPC的预瞄步数和预瞄步长进行多参数调整,实现预瞄时间的自适应控制。其次,在恒转矩需求的情况下,以轨迹偏差为PID控制器的输入及左右轮毂电机转矩为输出进行差动转向控制,实现了差动转向下的轨迹跟踪控制。然后,通过设置权重系数的方法将自主与差动转向相结合。考虑到车辆横纵向动力学因素,采用模糊控制及经验公式对权重系数进行了调整,从而在提高车辆转向灵活性与轨迹跟踪效果的同时保证车辆行驶的稳定性。CarSim与Simulink联合仿真以及实车试验结果表明:与自主转向轨迹跟踪相比,采用变权重系数的协调控制可以在不同的工况下提高车辆的转向灵活性与轨迹跟踪的精度,轨迹跟踪偏差的均方根值改善率达到了11%。所提出的协调转向控制方法可为分布式驱动车辆转向灵活性的提高及轨迹跟踪精度的改善提供一种新的思路。  相似文献   

2.
王俊骅  宋昊  景强  刘坤 《中国公路学报》2022,35(12):181-192
高精度车辆轨迹数据对于高速公路交通管理和智慧服务具有非常重要的研究及应用价值,然而现有的车辆轨迹感知技术难以获得全域全时车辆轨迹数据。为此,提出一种基于毫米波雷达的全域车辆轨迹跟踪技术方法,该方法包括:雷达原始数据获取及适配、轨迹数据清洗及降噪、道路线形感知及还原、车辆轨迹匹配及拼接。其中,雷达原始数据获取及适配通过构建雷达帧数据适配表将雷达数据格式标准化,并通过构建的轨迹可信度评价指标K,剔除镜像车辆轨迹数据,进而基于历史行车轨迹的统计学特征,采用聚类方法还原道路线形,最终通过雷达群组间车辆轨迹特征分析及匹配拼接,实现设备内部及跨设备对车辆轨迹的持续跟踪。利用载波相位差分技术(Real-time Kinematic, RTK)和基于无人机航拍视频定位技术分别对单车及多车轨迹跟踪精度进行检验。研究结果表明:在单目标跟踪状态下,系统的纬度偏差均值为-0.284 m,经度偏差均值为-0.352 m,纬度误差均值为0.712 m,经度误差均值为0.539 m;在多目标跟踪状态下,系统丢车率约为8%,轨迹定位与真实位置偏差均值为0.990 m,具备良好的轨迹跟踪精度。该方法为未来从更加宏观的范围内研究个体驾驶行为风险转移分析、微观水平的驾驶风险的时空演化提供了数据支撑。  相似文献   

3.
为了在不同工况中,同时兼顾轨迹跟踪算法的跟踪精度,计算速度与车辆稳定性,提出基于不同车速和路面附着系数的参数自适应MPC算法。在线性时变MPC的基础上增加车辆稳定性控制,并基于路面附着系数设计2种控制策略:在高附着系数路面,针对不同车速优化预测时域与控制时域;在低附着系数路面,开启车辆稳定性控制并基于改进粒子群算法优化权重参数。2种策略在保证跟踪精度与车辆稳定性的基础上提高计算速度。设计基于前馈神经网络的路面识别算法从而为多参数自适应轨迹跟踪算法识别所在道路的路面附着系数,利用CarSim-Simulink平台进行联合仿真。研究结果表明:路面识别算法的平均绝对百分比误差为12.77%,足够满足多参数自适应轨迹跟踪算法的需求;相较于传统线性时变MPC跟踪算法,低速工况下参数自适应轨迹跟踪算法在高附着系数和低附着系数的路面上,横向平均绝对误差分别降低了20.7%和24.6%;高速工况下横向平均绝对误差分别降低了66.2%和50.7%;综合所有试验,算法的计算时间减少了40.2%;在保障车辆稳定性的同时降低算法的计算时间。研究成果针对不同车速与附着系数对轨迹跟踪算法参数进行优化,利用自适应预...  相似文献   

4.
肋拱受力是一个过程,在这一过程的不同阶段,二阶效应产生的附加内力和变形是不同的,相应的偏心矩增大系数也是不一样的。从广义上讲,偏心距增大系数或弯矩增大系数表示的是肋拱的二阶效应过程。文章针对现行设计规范中η-l0法在设计肋拱桥时存在的问题,参考框架结构中杆件计算长度改进方法,在肋拱的二阶效应分析中提出了当量长度(可表示为le)的概念,将η-l0法改进为η-le法。  相似文献   

5.
无人驾驶汽车路径跟踪控制是无人驾驶汽车运动控制的核心所在,目前常用的路径跟踪模型主要以路径跟踪精度为主要控制目标,在很大程度上忽略了无人驾驶汽车的乘坐舒适性和控制的拟人程度。为了研究无人驾驶汽车路径跟踪控制算法的拟人程度并提高乘坐舒适性,基于转向几何学、汽车运动学和汽车动力学理论建立实车中常用的4种路径跟踪模型,提出以路径跟踪过程中的最大横向加速度aymax和方向盘转角平方和δw2共同表征路径跟踪模型的拟人程度和横向乘坐舒适性。基于驾驶人实车换道试验数据,建立多项式拟人换道参考路径,搭建CarSim/Simulink联合仿真模型,并对其进行不同车速下的车辆换道试验。研究结果表明:路径跟踪模型的横向循迹偏差均会随着车速的提高而增加,但都能较好实现路径跟踪;带预瞄路径跟踪模型和动力学前馈最优LQR路径跟踪模型拟人程度较好;汽车运动学路径跟踪模型的乘坐舒适性最差,方向盘修正激烈;在100 km·h-1,aymax>0.7 m·s-2,δw2>2.7×103时,拟人程度最差;不带预瞄路径跟踪模型循迹精度最高,且拟人程度最高,乘坐舒适性最好,120 km·h-1时,aymax ≤ 0.5 m·s-2。  相似文献   

6.
介绍了三种常用的隧道围岩分级方法(RMR法、Q法和BQ法),并对比分析了各自的优缺点,针对RMR法和Q法的RQD取值,软岩中Q法的SRF取值以及BQ法的K2,K3修正系数取值,提出了改进方法。  相似文献   

7.
为了明确路面平整度对道路交通标线逆反射亮度系数测试的静态影响机理,减小工程应用中的误差,针对手持式逆反射测量仪和车载式逆反射测量仪,在忽略仪器测量基准平面偏差的前提下,参考公路工程质量检验评定标准中路面平整度“最大间隙”的要求,分析路面平整度影响下的现场测试几何条件,提出逆反射标线板设计方案及其参考值赋值方法,开展手持式逆反射测量仪和车载式逆反射测量仪的测量偏差试验。在逆反射标线板参考值赋值过程中发现,反射照度随着入射角的增大而降低,同逆反射亮度系数随入射角变化产生的变化趋势呈非线性关系。手持式逆反射测量仪和车载式逆反射测量仪无法识别入射角产生的偏差,仅通过测得的反射信号强度计算得到逆反射亮度系数,因此其变化趋势和反射照度随入射角变化的趋势相近。入射角偏差对车载式逆反射测量仪测量结果引入的相对不确定度ur22为4.8%,对开放光路的手持式逆反射测量仪测量结果引入的相对不确定度ur12为7.4%。研究结果表明:入射角偏差对道路交通标线逆反射亮度系数的现场测量结果影响较大,在现场测量时应注意调整仪器的放置位置;车载式逆反射测量仪较手持式逆反射测量仪抗干扰的能力更强,在路面平整度较差的路段选用车载式逆反射测量仪并进行数据修正能够提高测量结果的可信度;建议车载式逆反射测量仪选取9 m内最大高程差不超过7 mm的路段进行现场自校准。  相似文献   

8.
当路面附着情况和车辆行驶状态不断变化时,基于恒定侧偏刚度的模型预测控制(MPC)不能考虑轮胎非线性特性的影响,难以保证车辆轨迹跟踪的适应性。为此,提出一种考虑轮胎侧向力计算误差的自适应模型预测控制(AMPC),以提高智能汽车在不确定工况下的轨迹跟踪性能。分析了路面附着系数和垂向载荷对轮胎侧向力的影响,基于平方根容积卡尔曼滤波(SCKF)算法,设计了利用侧向加速度和横摆角速度作为测量变量的前后轮胎侧向力估计器。利用轮胎侧向力线性计算值与估计值的差值计算得到侧偏刚度修正因子,设计了前后轮胎侧偏刚度的自适应修正准则,进而提出了一种基于时变修正刚度的AMPC控制方法。基于CarSim与MATLAB/Simulink联合仿真和硬件在环测试平台,对AMPC控制的有效性和实时性进行了验证。研究结果表明:在不同的路面附着情况和车辆行驶状态下,AMPC控制都能够降低横向位置偏差和航向角偏差,有效提高车辆的轨迹跟踪精度,其控制效果明显优于基于恒定侧偏刚度的标准MPC控制。尤其在低附着工况下,标准MPC控制会因为线性轮胎力的计算误差过大而导致车辆在轨迹跟踪时严重失稳,而AMPC控制通过估计轮胎力修正侧偏刚度依然能够保证车辆稳定有效的跟踪参考轨迹。所提出的AMPC控制在保证控制精度的同时具有良好的实时性,对智能汽车控制系统的设计与优化具有重要参考价值。  相似文献   

9.
针对外界扰动、参数摄动、数据传输时滞、转向输出滞后等因素给车辆运动控制带来的严峻挑战,基于鲁棒保性能控制理论提出了一种面向不可靠车载传输环境的智能汽车轨迹跟踪控制策略。通过系统扩维的方式引入转向系统动力学,建立增广无滞后不确定轨迹跟踪动力学模型,以描述执行器动态特性影响下的车路耦合动力学响应。基于Lyapunov-Krasovskii(LK)泛函构建时滞相关稳定性判据,考虑模型参数摄动所引起的系统失配问题,采用不等式放大法对不确定交叉项进行放大,引入H指标对广义外界扰动进行抑制,并通过保性能指标配置控制性能偏好,设计具备线性参数时变(Linear-parameter-varying, LPV)特征的纵横向鲁棒协同控制器。最后通过多个典型工况对鲁棒保性能控制策略的有效性与优越性进行了验证。研究结果表明:在信号传输存在时滞、转向输出存在滞后的状态下,所提出的控制策略能够产生光滑平顺的控制输出,可保证车辆的行驶稳定性;尤其是在低附着、高速转向等恶劣行驶工况下,所提出的鲁棒保性能控制策略能够有效补偿模型失配所带来的不利影响,实现轨迹精确跟踪与横向稳定控制的有效兼顾。因此...  相似文献   

10.
周睿达  张兰芳  钱殷慧 《上海公路》2022,(3):105-111+167
为了探明城市快速路出口分流区的车辆犹豫行为特性,针对犹豫车辆的特征及其识别方法进行研究。采用无人机在230 m的高空对出口分流区进行拍摄,获取车辆运行视频数据,并利用Deepsort-Yolov3多目标追踪算法,提取犹豫车辆及周边车辆的行驶轨迹数据。根据车辆轨迹特征的差异,将其分为变道型及迟缓型两类。通过对滞后系数、距出口距离、最大瞬时速度差等特征指标的分析,得出:两类犹豫车辆的滞后系数均集中在20%~30%,显著大于正常车辆;变道型犹豫车辆距出口的距离集中在-10~70 m,显著小于正常变道车辆的100~130 m;迟缓型犹豫车辆的最大瞬时速度差集中在4~7 m·s-1,显著大于正常直行车辆的0~2 m·s-1。说明与正常行驶车辆相比,犹豫车辆在出口分流区减速幅度更大,变道型犹豫车辆变道时,距离出口过近,不利于后方车辆的跟驰,增加了出口区的冲突及安全风险。采用滞后系数与距出口距离作为变道型犹豫车辆的识别指标,采用滞后系数与最大瞬时速度差作为迟缓型犹豫车辆的识别指标,分别构建两类犹豫行为的样本集,并随机划分为训练集和测试集。根据训练集数据,基...  相似文献   

11.
在介绍丹佛国际机场项目的基础上,根据丹佛机场跑道实测弯沉数据,详细分析了机场跑道对波音727型飞机典型滑行事件的动力响应。对跑道实测弯沉数据的分析结果表明:飞机滑行时,横缝板边弯沉峰值较大且易出现脱空现象,跑道总沉降以地基沉降为主;板中荷载传递系数具有方向性;在板中弯沉盆反弯点内外,横向应变与纵向应变曲线凹凸方向不同;实测横向与纵向应变曲线形状随测量点至横缝的距离不同而变化。  相似文献   

12.
现行快速出口滑行道位置确定模型常以最小跑道占用时间为唯一目标,主要应用对象为民用机场,未能有效解决多机种、多运行模式下的军用机场快速出口滑行道位置确定问题。针对这个缺陷,基于综合利用率和综合跑道占用时间这2个指标,建立了综合考虑双指标的军用机场快速出口滑行道位置优化模型。以某军用机场飞行区构型为背景,以4种飞机为对象,结合该机场2种年架次比,在不同飞机着陆滑跑距离分布概率密度函数基础上,计算了不同位置快速滑行道出口对应的利用率,在此基础上得到了快速出口滑行道综合利用率。针对利用率大于90%的快速出口滑行道,应用贪心算法迭代不同快速出口滑行道的跑道占用时间,并通过加权计算得到综合跑道占用时间。基于综合利用率和综合跑道占用时间,确定出了快速出口滑行道数量和位置,给出了建议的方案,并进一步分析了年架次比改变对快速出口滑行道位置的影响。结果表明:与仅以利用率或最小跑道占用时间为优化目标的2种传统模型相比,应用优化模型提出的快速出口滑行道设计方案,在2种年架次比下使跑道占用时间分别缩短18.42,34.82 s,效率分别提高34.2%,40.6%。   相似文献   

13.
进港飞机调度的精华自适应遗传算法设计   总被引:2,自引:1,他引:2  
对进港飞机进行合理调度,是空中交通流量管理的一个重要研究内容。基于精华自适应遗传算法,实现了单跑道降落飞机调度问题的求解,在不违反飞机间隔要求的情况下合理安排飞机的降落次序,给出各飞机经过优化的着陆时间,减少总的延误成本。仿真结果表明,所提出的方法计算效率高,实用可行,明显优于FCFS算法。  相似文献   

14.
为了提高机场及终端区容量评估的计算精度,以机场实际航班运行数据库为基础,讨论了仿真飞机流的数据构成,提出了飞机流的仿真思路、模块结构设计和仿真流程,构建了飞机流生成模型.为保证航空器运行的"单列不可超车"性和最小运行间隔要求,运用数理统计方法,确定了机头距服从移位负指数分布的假设检验,并采用素数模积式发生器和逆变法保证了仿真过程的随机性,编程实现了随机飞机流的仿真.算例仿真结果表明,此模型是可行的,实现了统计意义上机头距概率分布类型的优化,为容量仿真评估提供了较为理想且准确的仿真飞机流.  相似文献   

15.
机场复合道面PCN计算方法分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
道面等级号(PCN)作为机场道面的主要技术参数,需要机场当局向外公布,随着我国旧机场道面补强工程的实施,如何计算复合道面的PCN是机场当局普遍面临的一个技术问题。该文以我国东部某国际机场跑道加铺工程作为实例,对复合道面PCN计算方法的选择、计算参数的选取、以及PCN的计算过程进行了详细的分析,对于类似工程道面PCN的计算具有一定的参考价值。  相似文献   

16.
整车在环仿真测试方法可以安全、高效地验证复杂环境和极端工况等场景下自动驾驶汽车性能的有效性,基于此研发一种基于整车在环仿真的自动驾驶汽车室内快速测试平台,该平台由前轴可旋转式转鼓试验台、试验台测控子系统、虚拟场景自动生成子系统、虚拟传感器模拟子系统、驾驶模拟器、自动驾驶汽车和测试结果自动分析评价子系统组成。通过在试验台滚筒上独立加载转矩模拟车辆行驶阻力,可动态模拟不同的路面附着系数,同时利用坡度、侧倾和转向随动机构可模拟车辆俯仰角、侧倾角和航向角3个自由度;采用虚拟现实技术柔性集成车辆动力学模型、传感器仿真、复杂道路交通环境及测试用例仿真,模拟多种道路交通场景,并通过传感器仿真及数据融合等技术快速测试自动驾驶汽车智能感知与行为决策等性能指标。将自动驾驶汽车、虚拟仿真场景和试验台耦合构建一个闭环系统,完成了多项关键技术研发,包括:多自由度高动态试验台结构设计、虚拟测试场景自动重构方法和传感器数据模拟及注入方法,可满足在各种场景下测试自动驾驶汽车整车性能的需求。此外,为验证快速测试平台的有效性,以U-turn轨迹跟踪控制为研究实例,基于简化的车辆运动学模型和模型预测控制算法,在平台上搭建U-turn场景并对自动驾驶汽车的轨迹跟踪控制算法性能进行大量测试。结果表明:自动驾驶汽车室内快速测试平台可以真实地模拟汽车在道路上的运行工况,自动驾驶汽车在虚拟场景中的轨迹跟踪效果良好,与参考轨迹的偏差小于8%,证明了该测试平台检测方法的有效性。  相似文献   

17.
基于MILP的飞机滑行排序的优化   总被引:6,自引:0,他引:6  
徐肖豪  臧志恒 《交通与计算机》2007,25(2):142-145,148
提出了飞机滑行排序的优化问题,目的是最大限度减少滑行时间,提高机场运行效率.根据飞机在机场地面的运动规律,基于确定的滑行路径,考虑滑行路线冲突,建立了该问题的混合整数规划模型.讨论了该复杂优化问题的分解方法,给出了上海浦东机场地面网络的算例,验证了所做工作的实用性.  相似文献   

18.
针对因隔离平行运行模式与不合理跑道机位使用方案引起的航空器场面滑行排放过高的停机位分配问题,在传统停机位分配模型基础上,研究了多跑道运行模式对停机位分配方案的影响,基于空管机场2方协同运行与就近起降运行模式,研究了面向平行多跑道混合运行的停机位分配模型。通过引入航空器空中走向约束与航班接续约束,以减少采用航班横跨场面运行这个过长滑行距离的停机位分配方案。在此基础上,考虑不同机型发动机燃油流率对分配方案燃油消耗及碳排放的影响,以最小化燃油消耗为目标建立整数规划数学模型,并结合天津机场典型时段运行数据进行仿真验证。仿真结果表明:与原计划运行结果相比,优化策略的滑行距离与碳排放分别减少了11.9% 和13.3%,说明通过优化多跑道运行机场的停机位跑道使用方案可有效减少滑行距离与油耗,达到节油减排的目的。   相似文献   

19.
为了准确模拟Q1黄土直剪受力状态的硬化响应,提出单屈服面扩展模型。以典型黄土-泥岩接触面滑坡滑带土附近Q1黄土为研究对象,通过固结排水直剪试验获得一系列硬化响应,并获得模型常数;运用MATLAB实现模型数值计算,并模拟验证试验结果;同时,对模型屈服面的敏感性进行探讨。结果显示:单屈服面扩展模型可准确描述Q1黄土直剪硬化力学响应;Q1黄土硬化参数为0.35~0.02;含水率和硬化参数影响屈服面大小和弯曲状态;随着含水率增加,逐渐出现较低硬化参数的屈服面,而较高硬化参数的模型屈服面逐渐消失。单屈服面扩展模型丰富了岩土接触面本构模型,并为接触面滑坡的变形预测提供了依据。  相似文献   

20.
为更加准确方便地计算飞机滑行过程中对下穿飞机跑道的地铁区间隧道最不利作用位置的附加荷载值,将飞机22个轮子的最不利滑动荷载峰值作为飞机静荷载作用集中力,运用布辛奈斯克理论公式求解22个轮载作用下的地层附加应力值,分析不同埋深条件下最大竖向附加应力的分布规律和量值变化规律。根据荷载-结构法与飞机附加应力的理论解,确定下穿飞机跑道地铁区间隧道附加荷载的最不利分布模式,并通过回归分析得到飞机附加应力q1、q5的简化计算公式。最后通过数值模拟的方法验证了布辛奈斯克理论公式的适用性。研究结果表明: 1)随着隧道埋深的增大,飞机最大竖向附加应力与隧道竖向围岩压力的比值先迅速下降,随后缓慢下降,当隧道埋深大于50 m时,飞机最大竖向附加应力与竖向围岩压力的比值较小; 2)不同隧道埋深下的飞机最大竖向附加应力值点位置基本一致,位于距离飞机最后一排轮子2.1~3.3 m的中轴线上; 3)飞机附加荷载最不利分布模式为近似对称梯形分布模式,此时飞机最大竖向附加应力值点位于隧道拱顶正上方; 4)简化后的附加应力q1与隧道埋深z呈负相关关系,q5与隧道埋深z、隧道洞径D呈负相关关系。  相似文献   

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