基于车辆侧向稳定性分析的弯道行驶安全评价

为提高车辆在弯道路段的行驶安全性,在分析弯道路段事故形态的基础上,提出弯道行驶安全性评价指标.同时,从车辆侧向稳定性分析角度,建立道路圆曲线半径与弯道路段行驶安全性的定量关系.通过TruckSim与Simulink的联合仿真实验,利用3种典型的弯道行驶工况,对现行规范中规定的标准弯道的行驶安全性进行评价.结果表明:道路圆曲线半径与车辆侧向稳定性呈正相关,车速与其呈负相关.在给定实验工况下,车速为120 km/h,圆曲线半径为500 m时,侧向加速度超过0.4g,横向载荷转移率达到0.7,车辆极易发生侧滑/侧翻;而当车速为40 km/h,圆曲线半径低于60m时,车辆动态响应的幅度虽有所增加,但车辆并不会发生侧滑与侧翻现象.     

弯道水流纵向垂线平均流速分布的计算

弯道水流特性是水利界感兴趣的重要研究课题。而弯道水流纵向垂线平均流速的分布则是其重要内容。运用弯道水流概化模型试验,利用先进的ADV进行了三维流速数据的采集,从中提取了纵向流速参数。基于作者提出的弯道水面横比降与纵比降的沿程分布公式,经理论推导得到了弯道水流纵向垂线平均流速分布的计算公式。研究表明,公式与实测资料吻合良好,为进一步深入探讨弯道水流特性奠定了理论基础。     

消防车弯道行驶中倾斜稳定性分析

为了提升消防车转向过程中的安全性,针对消防车在转向行驶过程中的侧滑、侧翻两种危险情况,通过计算不同车轮的垂直荷载,建立了安全速度计算的数学模型;考虑消防车转弯过程中失稳的影响因素,借助Trucksim软件对不同影响条件下的消防车转向过程中的安全速度进行数值模拟,借助MATLAB软件模拟计算了罐中流体对消防车倾斜角的影响,提取数值模拟的计算结果,运用最小二乘法对安全速度与不同因素之间的影响关系进行拟合,为消防车弯道安全行驶速度计算提供有效的依据。     

两坝间航道与三峡水运新通道通过能力匹配研究

为研究三峡水运新通道建成后两坝间航道与枢纽通过能力能否匹配，首先，文章通过航道通航条件和现状分析确定两坝间航道通过能力瓶颈为石牌弯道，据此提出两坝间航道与枢纽通过能力匹配的等价问题。然后基于时空消耗法，考虑新通道建成后两坝间船舶交通流特征、交通组织和船闸调度运行方式等因素影响，构建石牌弯道通过能力计算模型，并对模型中船舶领域、船舶航速等关键参数进行标定。最后运用构建的模型，结合三峡水运新通道建议书，分析两坝间航道与枢纽通过能力匹配性。结果表明，在正常“2上2下”的船闸运行方式下，两坝间石牌弯道最小通过能力为296艘次/日，大于或约等于两坝枢纽通过能力263.4艘次/日和296.8艘次/日，两坝间航道与枢纽通过能力能匹配；但当船舶交通流不均衡，两坝枢纽采取“3上1下”方式运行时，汛期两坝间最小航道通过能力仅为260艘次/日，将可能出现无法满足两坝枢纽运行需求的情况，建议通过加强两坝间智能调度和增加通航配套设施建设等措施予以解决。     

Engelund弯道横向流速公式改进

Engelund弯道环流公式理论性强、国际上应用广泛,但底部边界条件假设不尽合理,致使公式不适用于粗糙床面。修正了底部滑移速度,提出河底横向湍流切应力形式,将两者用于边界条件。据此得到光滑和粗糙床面统一的弯道环流流速公式,改进了Engelund公式。改进公式具有普遍适用性,且计算值与实测资料符合度优于前人公式。     

考虑路径平滑性和避撞稳定性的智能汽车弯道轨迹规划研究

针对智能汽车弯道避障问题，提出了一种兼顾规划曲线平滑度和车辆稳定性的轨迹规划方法。将轨迹规划分为解耦的路径规划和速度规划处理，利用改进的快速随机搜索树（RRT）构建曲率连续且曲率变化量最小的无碰撞的螺旋线路径。改进后的RRT基于深度神经网络的度量函数，选取并连接代价函数最小的树节点，并通过搜索附近节点寻找是否存在代价函数更小的节点。而在速度规划中首先根据道路限速规则，采用梯形规划输出连续的目标加速度曲线。然后基于螺旋线路径曲率和自车状态，采用预瞄加速度矢量控制（PGVC）动态调整目标加速度，最后通过加速度控制逻辑获得最终的期望加速度。仿真结果表明，所提出的轨迹规划方法不仅能使智能汽车满足弯道避撞和路径跟踪的目标要求，且提高了车辆高速过弯的稳定性能，同时本文还验证RRT的快速收敛性质、路径平滑性和基于并行计算的实时性。