高等级自动驾驶汽车虚拟测试：研究进展与前沿

安全性测试是高等级自动驾驶汽车（Highly Automated Vehicles，HAV，指具备L3级及以上能力的自动驾驶汽车）规模化应用的基本保障。鉴于HAV测试对象与测试标准的变革，传统基于里程的车辆测试方法论不再适用，场景化虚拟测试正成为验证HAV安全性的核心方法。基于与国内外多家HAV研发机构开展虚拟测试合作的基础上，针对测试场景、测试工具和测试方法等方面的技术难点和学术问题进行汇总、归纳和分析。测试场景方面，围绕场景覆盖度的要求，需重点关注测试场景自主划分、自动化仿真生成和未知高风险场景搜寻等理论方法。测试工具方面，在构建HAV自动驾驶系统“环境感知-规划决策-运动执行”一体化仿真工具的基础上，需研究支撑测试场景生成、驾驶行为双向交互和多传感器物理模型融合的高可信仿真技术。测试方法方面，针对海量测试场景、HAV驾驶能力非单调变化等特征，亟待开展覆盖度驱动型测试方法、加速测试方法和多目标测试与评估等的研究。此外，在上述研究挑战的基础上，面向HAV虚拟测试自动化、快速化、一体化和协同化的应用需求，提出HAV虚拟测试仿真即服务（Simulation as a Service，SAAS）的系统架构，并进一步明确HAV安全性诊断分析、系统自主优化训练和面向系统快速迭代升级的测试方法等SAAS重点研究需求。     

Method for obtaining the wheel–rail contact location and its application to the normal problem calculation through ‘CONTACT’

This work presents a robust methodology for calculating inter-penetration areas between railway wheel and rail surfaces, the profiles of which are defined by a series of points. The method allows general three-dimensional displacements of the wheelset to be considered, and its characteristics make it especially suitable for dynamic simulations where the wheel–rail contact is assumed to be flexible. The technique is based on the discretisation of the geometries of the surfaces in contact, considering the wheel as a set of truncated cones and the rail as points. By means of this approach, it is possible to reduce the problem to the calculation of the intersections between cones and lines, the solution for which has a closed-form expression. The method has been used in conjunction with the CONTACT algorithm in order to solve the static normal contact problem when the lateral displacement of the wheelset, its yaw angle and the vertical force applied in the wheelset centroid are prescribed. The results consist of smooth functions when the dependent coordinates are represented as a function of the independent ones, lacking the jump discontinuities that are present when a rigid contact model is adopted. Example results are shown and assessed for the normal contact problem for different lateral and yaw positions of the wheelset on the track.     

人工岛工程建设对海洋环境影响的数值分析方法探讨

利用数值模拟技术在人工岛工程开展之前。对工程所造成的周围海域的影响进行评估与预测，对于减少工程的环境因素负面影响和工程的失误具有重要的意义。本文对利用数值模拟方法去分析人工岛建设过程及工程完成后对海洋环境影响进行预测与评估的基本思路与方法、现有数值方法的特点进行讨论与分析。     

蓄电池测试系统中SVPWM与SPWM的比较研究

针对高性能蓄电池测试系统主变流电路采用的SVPWM和SPWM调制方法，分析了二者间的内在联系，并进行了性能比较。在数字化控制系统中，较SPWM方案，SVPWM方案不仅提高了逆变器的直流电流利用率，且减小了输出电流的纹波系数，降低了谐波污染，使电路更接近单位功率因数运行。     

卢浦大桥系梁设计

上海卢浦大桥为主跨550m的拱梁组合体系中承式系杆拱桥,系梁采用正交异性板全焊接钢箱梁结构。该文着重介绍计算各截面应力时,考虑剪力滞后效应。根据各截面受力特性,按英国规范BS5400计算出各截面的有效分布宽度,得出相应的各阶段应力。同时介绍了大立柱顶特殊节段的设计构造。     

地震作用下路基内孔压变化规律的研究

采用动力有限元分析法,输入不同类型的地震波,在不同路堤高度、不同坡比及不同地震烈度情况下,计算分析高填土路堤边坡内孔隙水压力的变化,得出了在地震荷载作用下边坡内孔隙水压力的变化规律,为实际工程设计提供了一定的理论分析依据。     

小型液压挖掘机回转过程能量消耗与节能研究

为了使小型液压挖掘机在回转过程中降低能量消耗,对小型液压挖掘机在重载工况下以不同转动惯量回转时的能量消耗特性进行分析,利用Pro/E软件建立了整机的三维模型,利用AME-sim软件建立了液压系统仿真模型,通过ADAMS和AMEsim软件对模型进行联合仿真,并进行试验研究,得到小型液压挖掘机在回转过程中由转动惯量变化引起的能量消耗和系统压力变化的规律。结果表明:在重载工况下以小转动惯量回转时,采用柴油机停缸技术,可以使平均燃油消耗下降15%。     

考虑剪力滞效应的合理成桥状态的荷载检验

以某顶推施工独塔钢箱梁斜拉桥为背景,通过不同方法对比确定合理成桥状态。在此基础上,应用ANSYS软件,考虑扁平钢箱梁的剪力滞效应,对斜拉桥的成桥状态进行荷载检验,确认桥梁营运期的安全可靠。     

合肥地区复合地层盾构掘进参数控制研究

为保证合肥地铁盾构隧道的施工安全,基于合肥地层情况,通过PLAXIS 3D 岩土有限元软件模拟穿越软土、硬岩及复合地层 3 种不同地层条件的盾构掘进过程,研究开挖面支护力N、盾构钢壳锥度引起的收缩率C 和壁后注浆压力p 对地表沉降和围岩变形 响应的影响规律。研究结果表明: 1)支护力N 和注浆压力p 对地表沉降的影响受地层和埋深的限制较大,收缩率C 则相对较小; 2)从地表沉降上看,盾构掘进参数(N、C、p)对软土层的影响最大,复合地层次之; 3)p 对管片上浮和管片内力的影响显著,不宜设 置过高,软土层对p 最为敏感,硬岩和软硬复合地层次之。最后,将这些影响规律应用于合肥地铁4 号线某区间的盾构掘进参数控 制中,结合现场数据分析,结果表明盾构掘进姿态正确,地表沉降稳定,掘进参数合理可靠。     

考虑前后多车的网联自动驾驶车辆混流跟驰模型

随着中国新基建战略的提出及自动驾驶和网联通信技术的不断发展，网联自动驾驶车辆（CAV）、自动驾驶车辆（AV）和常规人驾车辆混行的交通流将在未来长时间存在。建立适用于网联自动驾驶车辆、自动驾驶车辆和常规人驾车辆3种类型车辆的混流跟驰模型，考虑多前后车车头间距、多前车速度差、加速度差、与主体车辆的相对距离等因素，并进行典型场景的数值仿真。刹车和起步过程的3种混流数值仿真结果显示，模型在几种典型混行场景下均具有可行性，车辆的加速度和速度变化更为平缓。不同CAV比例下的数值仿真结果显示，车队中CAV比例越高，车队整体恢复至平稳状态的时间越短，波动幅度越小。CAV均质流数值仿真结果表明，与MHVAD模型相比，该模型不稳定区域减小33.8%，所控制的车队速度波动幅度减小14%。CAV与AV混流的数值仿真结果显示，与PATH实验室模型相比，由该模型控制的车队加速度进入相对稳定状态提前5.5 s。该模型可用于不同车辆均质流及3种车辆混行的队列控制，在目前开展混行实车试验困难的情况下，也可应用该模型进行混行跟驰仿真，从而为混行交通流的道路交通管理及基础设施布设提供理论依据和模型支持。