基于驾驶行为和信息熵的道路交通安全风险预估

为了精准有效地进行交通事故预防预警,基于车辆OBD驾驶行为数据及信息熵理论,提出了城市道路交通安全风险预估方法。首先,分析异常驾驶行为高发位置与道路交通事故发生位置的关联性;其次,构建以道路交通安全熵为一级指标,急加速率、急减速率、急转弯率、超速率、高速空挡滑行率为二级指标的道路交通安全风险预估指标体系,提出了基于改进熵权法的道路交通安全熵计算方法;然后,基于密度聚类、K-means聚类提出了道路交通安全风险等级数确定方法,并基于K-means聚类建立了风险等级阈值计算方法。研究结果表明：异常驾驶行为高发位置与交通事故发生位置具有一致性;通过对log对数底数选择优化、二级指标零值处理、指标权重分段计算3个步骤改进的熵权法,可弥补log对数函数无法计算零值指标熵值的缺陷,避免指标权重为负、指标熵值与权重反映信息不一致的现象;两步聚类避免了孤立数据点对安全风险等级划分的影响。以重庆市4条城市道路（总长约38 km）进行实例验证后得出,道路交通安全熵与交通事故表征的道路交通安全状态趋势一致;道路交通安全风险等级可划分为高、低风险2级,道路交通安全熵优化阈值为0.042,最后,风险等级划分准确率为87.88%。研究成果可为道路交通安全风险点辨识、交通事故预防预警提供有效的技术支持。     

基于场景的智能网联汽车“三支柱”安全测试评估方法研究

随着汽车智能化、网联化以及自动驾驶技术的快速发展,搭载自动驾驶功能的智能网联汽车目前正处于测试验证转向多场景示范应用的新阶段,产业化应用需求日益迫切,车辆安全问题更加凸显,针对车辆产品安全的测试评估方法成为关注焦点。由于智能网联汽车及其运行环境的复杂性以及安全事件的偶发性,传统的高里程实车测试在效率、成本等方面难以适应自动驾驶测试评估的发展需要。从第三方视角出发,在汽车生产企业研发测试的基础上,结合工程实践与应用需要,通过分析智能网联汽车的安全目标,对比模拟仿真、封闭场地和实际道路3种测试方法的特点及优缺点,提出基于场景的 “三支柱”融合测试评估方法,为综合评估智能网联汽车的安全性提供支撑。     

考虑损伤下的汽车吸能盒轴向压缩特性研究

用有限元软件ABAQUS对钢质、铝合金质吸能盒的吸能特性进行对比研究,采用不同的损伤模型模拟材料的变形行为,比较了两种吸能盒轴向压缩距离、变形模式、评价指标的变化特性。结果表明,数值模拟下吸能盒的轴向压缩距离和变形模式与试验结果吻合。在冲击速度为10 m/s的低速碰撞下,铝合金质吸能盒吸收的能量与钢质吸能盒相比减少了6%;钢质吸能盒的吸能效率为35.5 kJ/mm,比铝合金质吸能盒高。铝合金质吸能盒相较于钢质吸能盒在压缩过程中形成了明显的折叠褶皱,边缘处材料失效,单元被移除。吸能盒的评价指标中铝合金质吸能盒的比吸能 （SEA）、峰值碰撞力 （PCF） 均比钢质吸能盒更优,钢质吸能盒的吸能量 （EA）、平均碰撞力 （MCF） 比铝合金质吸能盒更优。铝合金相比钢更适合作为中低速碰撞时车用吸能盒的材料。     

考虑固液二相互态特性的流固耦合模型

为研究岩土体内的流固耦合作用对道路工程中道路建筑物/构筑物的变形和沉降,聚焦于构建考虑固液二相互态特性的流固耦合模型,首先构建以含水率为参数的固相物性参数方程（弹性模量、体积模量、极限偏应力）和以孔隙比为参数的液相物性参数方程（饱和含水率、残余含水率、Gardner模型参数）,其次建立考虑固液二相互态影响的固相本构方程（邓肯-张模型）和液相本构方程（Gardner模型）,之后将新构建的本构方程与固液二相控制方程联合使用构建出考虑固液二相互态特性影响的流固耦合模型。以非饱和黄土为研究对象,利用数值模拟软件构建考虑固液二相互态影响的非饱和土流固耦合数值模型,探索固液二相互态特性对非饱和土流固耦合影响机制。研究结果表明：随着含水率的增大,固相物性参数（弹性模量、体积模量、极限偏应力）均呈减小的趋势;含水率增大使得土体强度减小,表现为达到相同的应变,土体的应力减小;含水率增大,相同的变形情况下,土体所承受的荷载变小。随着孔隙比的增加,饱和含水率线性增加,残余含水率线性减小,Gardner模型参数β呈指数减小,土体内有效饱和度也随之增加;孔隙比增大还会导致土体饱和渗透能力的减小,非饱和相对渗透系数增加。在相同的载荷条件下,相较于未考虑互态影响的流固耦合模型,考虑互态影响的模型模拟的土体变形量较大,含水率、压力水头较小。     

基于因子分析与熵值法的不同隧道侧向宽度下驾驶负荷模型

为探究隧道侧向宽度对驾驶心理及行为的影响机理,采用眼动仪、CAN-OBD测速仪等设备在滨莱高速试验场开展不同侧向宽度场景实车试验,获取30名男性驾驶人在不同侧向宽度场景下生心理及驾驶行为数据;以心率均值、车速差、速度标准差、平均注视持续时间和注视时间标准差为关键变量,建立基于因子分析与熵值法的驾驶负荷量化模型,量化评价不同侧向宽度下驾驶负荷变化规律;基于K-means聚类算法确定不同等级驾驶负荷阈值,结合ROC曲线的分类判别和最大约登指数值,提出隧道侧向宽度临界阈值计算方法。研究结果表明：当设计速度为120 km·h^-1时,采用较大的隧道侧向宽度不仅有利于提高运行车速,同时可减小驾驶负荷;相较于左、右侧侧向宽度分别为0.75 m和1.25 m的标准断面设计尺寸,隧道左、右侧侧向宽度增加至1.00 m和1.50 m时,小型车和大型车驾驶人运行车速分别提升4.5%和3.6%,驾驶负荷分别减小31%和29%;不同侧向宽度下驾驶负荷低、中、高3个等级对应的阈值为0.23和0.42,隧道左侧最佳侧向宽度阈值为0.75～1.00 m,右侧最佳侧向宽度阈值为1.25～1.50 ...     

基于视觉信息量计算的城市道路交通环境评价

通过对驾驶人在城市道路交通环境下的视觉信息需求进行分析与计算,将城市道路交通环境按照信息量含义的不同进行分层,建立了基于视觉信息层级模型的信息量计算方法.在此基础上,通过实车实验提取分析数据,对信息量计算中的参数进行计算与标定,得出信息量计算模型,并以行驶速度作为城市道路交通环境的评价参数,求出速度与信息量之间的关系,最终确定信息量阈值,建立基于视觉信息量计算的城市道路交通环境评价方法.该评价方法中速度与信息量之间呈较好的幂函数关系,R2达到0.9356,只需采集城市道路驾驶人视觉图像,通过软件分析可得出图像信息量,根据关系式和道路限速可得出信息量阈值,对比分析进行交通环境评价.该方法仅需采集驾驶人视觉图像即可完成评价,方便快捷、结果准确,但在软件处理图像信息量上尚未达到智能分析处理,尚需进一步研究改进.     

FSC赛车链传动系统的设计与分析

本文根据FSC赛车设计规则要求,利用Optimum Lap软件对FSC赛车链传动系统的传动比进行设计及优化,得到了最优传动比以确保法发动机最佳的动力输出。在此基础上,对FSC赛车链传动系统的关键零部件进行了设计,并对其强度进行了有限元分析,仿真结果表明FSC赛车链传动系统的关键零部件结构强度均满足设计要求。     

车载液压自发电装置动态性能的影响因素研究

简要介绍了某型防化洗消车辆配备的液压自发电装置,对影响其动态性能的主要因素进行了实验研究,并在此基础上对液压传动系统的结构参数进行了优化设计。     

面向智能驾驶行为的机器学习

基于机器学习的智能驾驶行为分析是智能车辆发展的方向和难点之一.驾驶行为的知识获取和表达,涉及机器学习中的诸多算法.首先对机器学习在驾驶行为识别判断、建模预测、智能决策等方面的研究进行了分析,进而对驾驶行为分析中的几种主要机器学习算法进行了较为全面的总结,最后给出了各种算法的优缺点.     

自锚式悬索桥静力特性模型试验研究

为研究自锚式悬索桥在运营阶段的静载响应规律,以应变相等为原则,按静力相似理论对哈尔滨市三环西线跨松花江大桥主桥进行1∶50缩尺模型试验研究.以轴向刚度、弯曲刚度相似为主进行模型设计,重点关注桥梁的受力与变形性能.根据有限位移理论的仿真分析,结合相关规范的规定,制订桥梁静力试验工况及试验方法.基于最不利加载工况下的试验数据,对该桥的主缆、吊索、主梁的受力及变形特征进行分析.结果表明:双塔对称体系自锚式悬索桥的边主跨挠度分布情况与三跨连续梁类似,但由于竖向索力的弹性支撑作用,结构挠度减小,证明结构在静力作用下能承担的荷载更大;各关键构件荷载安全系数均在规范限值以内,大桥结构受力偏于安全;各测试工况试验值与理论计算值总体吻合较好,模型能较好反映实桥的受力特性,同时也印证了缩尺模型设计的合理性.