基于指数积理论的五轴曲面喷涂后置处理

针对无刀尖点跟随功能(rotated tool center point, RTCP)功能五轴机床在喷涂过程中旋转喷涂头中心点轨迹不可控而产生的多喷与漏喷现象,为了提高复杂曲面的喷涂质量、优化喷涂轨迹,提出了一种五轴曲面喷涂机床的后置处理方法.基于两旋转轴与被喷涂零件在机床坐标系的相对位置关系,采用指数积理论建立五轴联动机床的正向运动学模型.结合工件表面的几何特征、三角函数的周期性、旋转轴运动范围等确定旋转轴的最优角度组合解.利用选择的最优角度组合解求得平动轴的绝对位移量,进而生成能直接运用于喷涂的数控代码,在没有RTCP的帮助下完成喷涂.以典型船舶球鼻艏曲面喷涂为例进行仿真实验,仿真结果表明：该方法可以在没有RTCP功能的机床上实现喷涂轨迹的控制和较好喷涂质量,有效地避免在喷涂过程中产生的多喷与漏喷的现象.     

基于移动导航数据的信号配时反推

在交通管理和评价时,信号配时对监测评价路口运行状态,评价路口配时方案至关重要.但是,大范围的实时信号配时方案的获取尚缺乏简明有效的途径.本文提出两种基于移动导航数据计算固定配时路口信号配时的方法.第一种方法是在不考虑驾驶员驾驶行为差异性时,得到路口红灯和车均延误的关系模型,从而计算某相位的红灯时长.另外一种方法是基于车辆通过停止线的时间,结合本文提出的上升梯度法,得到某阶段红灯时长.本文通过实际的路口案例计算,将预测结果和已知路口的信号配时比较,表明此方法计算得到的红绿灯时长准确度较高,为后续进行路口运行状态和通行能力研究提供了数据支持.     

基于车辆实际运行轨迹的平面交叉口左转待行区模型构建

为规范设置城市平面交叉口左转待行区,利用无人机航拍视频,分析了实际左转车流与交叉口几何参数的关系,使用线性识别的方法,明确了交叉口车辆左转轨迹由2段缓和曲线组成,构建了以交叉口几何参数为自变量、左转待行区长度和半径为因变量的车辆左转轨迹的函数模型,并实例分析验证了模型的有效性,研究成果可为城市平面交叉口左转待行区合理有...     

高速公路上自动超车过程的轨迹规划与跟踪控制

研究了自动驾驶汽车在高速公路上超车过程中的轨迹规划和跟踪控制。基于纵向位移与时间（s-t）图,对超车过程进行建模和数字仿真分析,并应用多项式来规划车辆横纵向运动。采用集中式模型预测控制器,综合控制车辆横纵向的运动,以实现超车过程的轨迹跟踪。结果表明：相较于分散式控制方法,利用集中式控制方法下的车辆侧向加速度的整体波动减小19.0%,横摆角速度的整体波动减小11.6%。因而,集中式控制方法下的横向运动偏差更小,纵向加速过程更加平滑、稳定,符合高速公路超车过程安全平稳性的要求。     

人类自然驾驶状态下车辆轨迹摆动特性与车道宽度

研究了车辆在城市干路上的轨迹摆动特性,开展了实车驾驶试验。以重庆市菜园坝长江大桥和长江滨江路为研究对象,用车载仪器采集自然驾驶状态下的行驶速度、车辆位置和车辆形心与车道线的横向距离数据。结果表明：大多数车辆会向左偏离车道中心线行驶;在路面悬空的行驶环境下驾驶人更倾向于将车辆靠向道路中央;女性驾驶人较男性驾驶人更注意车辆轨迹控制;熟练驾驶人在地面路段上对于车辆轨迹的控制优于非熟练驾驶人;相比于人类驾驶,无人驾驶车辆能够实现更精确的轨迹控制,轨迹横向摆动将显著减小,2.75～3.00 m的车道宽度可满足无人驾驶小客车的行驶需求。     

城市公交GPS轨迹路线图制作研究

以哈尔滨市104路公交为主要研究对象,详细介绍城市公交的GPS轨迹路线图制作时所需的软硬件,以及数据的采集方法,叙述数据的整合与分类过程。通过将主要公交站点周围兴趣点信息增添到轨迹点附近,构成包含有站点轨迹信息、站点影像信息的沿途轨迹信息。经过整合与分类,通过HOLUX ezTour软件对数据进行处理,阐述轨迹查询、地标的新增与删改和轨迹的添加与变换等功能。并使用Google Earth三维图像对轨迹路线全面整合,最终制作成城市公交GPS轨迹路线图。     

基于路段车速特征的高速公路交通安全分析

为评价高速公路的交通安全性,可构建路段车速特征指标,从而对高速公路的交通安全性进行量化分析。运用统计法从车辆轨迹数据中提取速度特征,包括85%位车速、标准差以及变异系数等,建立以时间间隔为断面数的路段车速离散度指标,并使用同济道路轨迹数据平台中公开的山西五盂高速公路数据,对指标进行实例验证。结果表明:隧道路段与纵坡桥梁组合路段的变异度分别为0.495与0.569;弯坡组合路段的路段车速离散度达到0.087 99,而全路段相应值为0.032 10。研究表明:路段车速离散度可表征断面车速离散度缺失的车速纵向离散程度,能够对高速公路的交通安全进行定量分析,且基于路段车速特征的高速公路交通安全分析方法与路侧设备的轨迹数据采集手段优势互补。     

无人机辅助通信的联合功率分配和轨迹规划研究

为了提高系统传输性能和频谱利用效率,基于设备对设备直连通信系统的无人机辅助通信系统频谱共享规划,将无人机作为中继为远距离设备进行信息传输,提出了一种基于块坐标下降法的功率分配和轨迹优化算法,采用双凸差分规划研究固定无人机轨迹下的功率优化问题,提出了两步轨迹优化方法解决固定功率下的轨迹优化问题.该算法在满足信息因果约束,系统传输功率约束和无人机和地面点对点共存通信的约束下,最大化接收方的吞吐量.仿真结果表明：该算法在多种情况下均能具备有效性且能够有效优化接收方的吞吐量.     

基于群决策和熵权法的换道轨迹评价研究

针对换道轨迹评价中指标间的信息重叠和指标权重设定的主观性问题,提出了基于相关性分析和因子分析的评价指标选取方法,从16个参数中选出了表征舒适性、高效性、平顺性、生态性和安全性的11个评价指标;运用层次分析法计算指标主观权重,运用群决策理论计算专家权重,运用熵权法计算指标客观权重,从而提出层次分析法、群决策理论和熵权法相结合的指标权重设定方法,计算得出安全性、高效性、舒适性、生态性、平顺性的权重分别为0.73、0.15、0.06、0.04、0.02,从而建立换道轨迹评价体系,并用该体系对驾驶模拟获取的换道轨迹进行了评价。结果表明,提出的换道轨迹评价体系较为全面且减少了指标间的信息重叠,综合了主观上的专家经验和客观上的数据信息使评价结果更为合理,对轨迹性能的重要性排序可为轨迹规划中设置约束条件时的侧重倾向提供参考;构建的换道轨迹评价体系和提出的评价方法为换道轨迹评价提供了参考。     

船舶航行轨迹自动化控制中PLC技术研究

为有效发现水域中那些偏离正常航行轨迹的船舶,从而提高船舶航行安全性,设计基于PLC技术的船舶航行轨迹自动化控制方案。通过提取船舶航线轨迹数据的方式,弥补缺失信息的插补空隙,完成PLC数据的采集及预处理。在此基础上,度量轨迹内航行节点间的相似性,按照正常轨迹点的建模需求,实现对时间复杂度的精准分析,完成船舶航行轨迹自动化控制中的PLC技术研究。对比实验结果表明,与GMM航迹分析算法相比,应用PLC自动化控制方案后,QIE水域避障系数提高至6.32,不仅提高船舶的航行安全性,也可有效发现偏离正常航行轨迹船舶的实时所处位置。