公路车-桥耦合振动的理论和应用研究进展

为了推动公路车-桥耦合振动理论的发展和仿真技术的广泛应用,从公路车-桥耦合振动理论研究和应用研究2个方面系统性梳理了公路车-桥耦合振动相关领域的学术研究现况、既有研究成果、发展前景、存在的问题和对策。理论研究方面,系统总结了车-桥耦合振动研究中车-桥、桥梁、路面不平整度等参数的数学模型和车-桥耦合时变系统动力学方程的数值解法。基于调研和分析发现,经过国内外学者长期的努力,车-桥系统数值模型已经可以越来越真实地模拟实际车辆、桥梁以及路面不平整度等其他条件因素。在未来的研究中应持续改进有限元建模技术和优化数值算法,以进一步提高车-桥耦合振动仿真分析的精度和效率,扩展其应用范围。应用研究方面,以桥梁动力冲击系数、桥梁疲劳分析、桥梁结构损伤识别、桥梁振动控制、桥上行车舒适性以及桥上车辆荷载动态识别等6个问题为例,综述了车-桥耦合振动仿真技术在桥梁安全相关研究领域的应用现状,并对目前研究仍存在的局限和后续的研究方向进行了初步探讨。研究表明,车-桥耦合振动仿真技术已成为众多相关研究领域内的重要研究方法,在部分研究领域已展现了良好的应用前景。后续研究中,一方面应针对具体问题的特点改进车-桥耦合振动模型的适用性和计算精度,另一方面应针对具体研究问题进一步完善相关理论,并从工程实用性角度提出新的或改进的技术和方法。     

基于驾驶员转向操作特性的疲劳驾驶检测

本文旨在利用驾驶模拟器开展疲劳驾驶试验,研究疲劳驾驶的检测方法.首先采用面部视频的专家评分方法,建立驾驶员3级疲劳(清醒、疲劳和非常疲劳)的样本数据库;然后定量提取描述疲劳操作特性的特征指标,采用序列浮动前向选择算法筛选最优的特征指标组合,最终建立了一种基于SVM的驾驶员3级疲劳的在线检测算法.测试结果表明,驾驶模拟器工况下,本文算法识别3级疲劳的准确率达到87.7％,具有较高的鲁棒性和实用性.     

基于运行速度的高速公路隧道出入口安全设计

针对高速公路隧道事故多发的现状,调查了高速公路隧道路段运行速度,分析了隧道出入口车速变化规律,采用线形过渡技术指标、抗滑过渡技术指标和照明过渡技术指标对隧道出入口过渡性进行分析评价,提出基于运行速度的高速公路隧道出入口安全设计方法,可为高速公路隧道群出入口设计及安全管理提供参考.     

基于dSPACE和AVL的纯电动汽车电驱动系统效率测试

针对纯电动汽车电驱动系统搭建基于dSPACE和AVL的测试平台,模拟整车模式采用CAN通讯方式传输数据。详细论述系统软硬件架构、平台搭建、效率测试等,并分析电驱动系统高效区和特定工况下的效率。     

基于多车协作优化的冲突消解模型

传统自动驾驶车辆以假设通行权为前提设计冲突消解算法,但在无信号交叉口存在道路通行权不明确情况,给自动驾驶车辆决策带来困扰.本文提出基于多车协作优化的无信号交叉口冲突消解方法,将多个自动驾驶车辆看成一个整体,利用多目标优化控制理论,计算分配给相互冲突车辆的期望速度规划,达到协作行驶的目的.设置协作与非协作式冲突消解仿真实验.结果表明：多车协作的冲突消解方法通过优化车辆联合行动,使交叉口车辆整体收益最大,各利益体间的收益更为均衡;与非协作行驶决策相比,冲突消解时间缩短,减少交叉口单车平均延误1~2 s,平均减少量约为5%.本文可为无信号交叉口自动驾驶车辆冲突时自主协同行驶提供参考.     

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针对城市道路环境中驾驶人的应激响应操作时间特性,基于虚拟现实技术搭建了测试平台,对28名驾驶人在不同应激场景下的应激操作时间进行了研究.不同应激场景下的数据分析结果表明,非熟练驾驶人的应激操作时间要小于熟练驾驶人,且时间值较为稳定.青年驾驶人的操作时间值最小,且数据最为稳定.此外,随着车速的上升,驾驶人操作时间呈现下降趋势,两者之间符合对数函数关系.以驾驶经验、驾驶人年龄和车速为自变量,采用对数函数的多元线性预测模型能够对驾驶人的应激操作时间进行准确预测,被试样本实测值落在预测区间的比例达到了98.37%.     

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集成单车风险模型和宏观交通流参数,构建高速公路作业区行车风险评估模型.针对高速公路作业区车辆运行的特殊性,以车辆减速度作为行车风险度量指标,以交通流平均速度、平均车道占有率、速度变异系数等宏观交通流参数表征高速公路作业区行车风险.基于高速公路作业区交通流的仿真试验数据,构建平均行车风险水平和宏观交通流参数之间关系的多元线性回归模型.结果表明,交通流平均速度、平均车道占有率和速度变异系数对作业区平均行车风险水平都存在影响,其中速度变异系数对作业区平均风险水平影响显著.     

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为识别区域综合交通系统能耗驱动因子,测算其对系统能耗的贡献度,将驱动因素分为规模效应、结构效应和技术效应,采用ASIF数据构造原理和时序列回归法识别各因子的相关性,运用迪氏分解方法建立扩展LMDI分解模型,计算各因子能耗贡献度.计算表明,规模效应和技术效应的影响程度在逐渐减弱,结构效应的影响程度在逐渐增加;运输结构还需要进一步优化,对系统能耗的影响还有很大下降空间;近年来能耗效率已经得到很大提高,但能耗效率对能耗的贡献正在逐渐减弱,未来提高运输强度对降低能耗有明显效果.经实证检验,计算模型可靠、结论可信,能为区域综合低碳交通政策制定提供更科学的依据.     

水压爆破技术在隧道掘进施工中的应用

水压爆破是一种节能环保新型爆破技术,在提高工效、缓解工期压力、节省成本和保护环境等方面有比较显著的效果.通过介绍水压爆破的基本原理和工艺,结合在沪昆客专贵州段5标茅坪山隧道掘进施工中的实际应用,检验了水压爆破的优越性,对水压爆破在隧道施工中的应用进行了全面的总结分析,为水压爆破的推广使用提供了借鉴.     

Incorporating e-Technology to Advantage in a Greener Taxi Industry and its Impact on Driving Performance and Safety

Abstract

New technologies, especially advances in telecommunications, have had profound impacts on everyday life and brought even greater changes to some business models. Taxis represent one of the major modes of transportation in urban areas but they face a number of problems, including their environmental impacts. The status of the taxi industry in Taiwan is revealed and analyzed in this study. A new business model for the extensive and popular use of smart phones is proposed. However, it is important to know whether their use is both effective and safe. Two field experiments were executed to examine the effects on taxi drivers of using a navigation system installed in a GPS PDA phone. The results revealed that the efficiency of drivers using such a portable navigation system was better than those relying on paper maps in unfamiliar urban areas. Furthermore, performance in terms of safety was also better than those who used an on-board navigation system. In summary, incorporating e-technology can promote a taxi company's competitiveness and a driver's performance and safety as well as offer environmental benefits.