空间曲线定向钻穿越设计与应用

油气管道工程建设中,在同一纵断面形成曲线的二维定向钻技术已日渐成熟,但因地形受限,采用空间曲线进行定向钻穿越设计,在国内应用较少。文中结合工程设计实例,重点介绍定向钻穿越利用空间曲线解决管线预制场地的直线和穿越中线在水平面形成夹角造成的难题。结合美国材料试验学会ASTM法对空间曲线定向钻穿越回拖力计算进行了应用简析。     

智能汽车泊车轨迹规划应用

路径规划是智能汽车的关键技术之一,其中轨迹规划是智能汽车实现自动泊车的前提。基于Hybrid A*算法对智能汽车的泊车轨迹规划展开研究,通过启发函数优化解决智能汽车泊车时反复倒车或变更行驶方向的问题,通过碰撞检测策略改进,解决泊车中车辆安全距离保持的问题。通过MATLAB软件仿真,算法可实现在倒车入库、侧方位停车和停车场寻径停车等环境下的轨迹规划,验证了改进算法的有效性和实用性。     

自动驾驶车辆弯道处换道轨迹规划与跟踪控制

目前车辆的自动驾驶系统在弯道路况有较少的介入。基于Frenet坐标系,针对自动驾驶汽车在弯道处的换道策略,提出了一种横纵向解耦的处理动态障碍物的轨迹规划算法,解决了传统耦合规划难以兼顾曲线拟合效率与安全性。横向规划基于准均匀三次B样条曲线,纵向规划则通过动态规划以及二次优化的思想。采用模型预测控制进行换道轨迹的跟踪与控制。最终使用Matlab/Simulink仿真验证,所提出的弯道换道轨迹算法能平稳换道并安全避让动态障碍物。     

面向交叉口通行轨迹离散性的交通流模型参数标定方法

为了更准确地描述交叉口内部通行轨迹的离散性,基于车辆轨迹模型,提出了基于聚类的多变量分布交通流模型参数标定方法。首先,基于上海市5个交叉口的高精度视频轨迹数据,对各通行车辆轨迹模型的参数进行拟合,得到400组驾驶行为参数数据。随后对数据在不同交叉口和不同流向上的差异性进行分析,确定标定的分组。进而,提出基于聚类的多变量分布法,采用聚类方法先将驾驶人分类,再通过多变量分布法标定每一类驾驶人行为参数。同时为了反映标定效果,将其与采用传统的边际分布法和多变量分布法的标定结果进行对比。最后分别利用上述3种标定结果对参与驾驶行为标定的交叉口和新交叉口各流向车流轨迹进行仿真,并采用轨迹重合度指标评价模拟结果与现实的吻合程度,对所提出的模型参数标定方法效益进行检验。研究结果表明,驾驶人行为参数取值与流向的相关性显著,所提出的基于聚类的多变量分布法能较好地描述交叉口的轨迹分布现象,对于参与驾驶行为标定的交叉口,轨迹分布的重合度可达到90%以上;对于未参与驾驶行为标定的新交叉口轨迹分布的重合度也能达到88.5%。相比于以往的交通流参数标定方法,所提方法的优势主要体现在对转向车流通行轨迹离散性的描述。     

时变干扰下AUV三维轨迹跟踪反步滑模控制

针对自主水下机器人(AUV)在环境干扰下的三维轨迹跟踪问题,设计一种基于非线性干扰观测器(NDO)的反步滑模控制器。根据“云帆”AUV自身特点构建六自由度数学模型,设计NDO对环境干扰进行估计补偿。最后在反步法的基础上引入滑模控制,并加入NDO设计反步滑模控制器,并通过李雅普诺夫函数证明系统的稳定性。仿真结果表明,基于NDO的反步滑模控制器能够满足AUV在环境干扰下三维轨迹跟踪要求,且具有较好的鲁棒性。     

基于徒步旅行GPS数据的路网生成算法研究

移动互联网技术的快速发展使得用户旅行GPS数据的采集成为可能,基于这些GPS数据,快速、准确提取有效的轨迹信息,对于景区道路规划,观光线路选择等有很强的现实意义.在对大量徒步旅行GPS数据分析的基础上,提出了噪声点、冗余点剔除方法.在此基础上利用频繁旅行序列挖掘算法确定关键路径点,同时考虑热点的识别,进而提出一种基于DBSCAN路网生成算法.经实际数据计算验证,所提出的方法提高了路网生成算法的效率和精度,可准确生成旅游路网,并能实现新路径生成.     

基于交通轨迹数据挖掘的道路限速信息识别方法

分析了道路限速信息的时空变化性, 提出一种基于轨迹数据挖掘技术的道路限速信息自动识别方法。为了实现海量交通轨迹数据的快速处理, 研究了快速地图匹配与数据清洗等预处理算法, 分析了交通轨迹数据的速度分布特性与最高车速限制指标。基于路段行车速度的统计特性, 构建了道路特征向量模型, 以快速提取海量轨迹数据的潜在特征信息。提出了多投票K近邻分类算法对数据特性进行训练与学习, 以实现对道路限速信息的快速识别。以福州市交通路网及其浮动车轨迹数据构建试验样本集进行训练、学习与交叉验证试验。试验结果表明: 在训练过程中, 当样本数量达到1 200时, 方法的识别准确率最高达到93%, 在仅有150个小训练样本下, 方法的识别准确率也达到75%;方法具有近线性的处理性能, 处理1.0×10⁶条道路的限速信息仅用时46ms。     

基于团体旅游轨迹数据的旅游公路识别方法研究

从现状公路网中,识别出具有一定旅游交通量、路域范围内旅游价值较高或与旅游景点相连接的旅游公路网并对其进行分类,可对旅游公路的规划建设提供参考依据.基于团体旅游轨迹数据,采用核密度分析方法研究团体游出行路径分布情况,并筛选旅游资源周边计算结果,综合旅游资源影响因素进行聚类,分析各聚类结果旅游公路特征,最后以湖南省为对象进...     

大功率异步电动机的直接转矩控制系统优化

根据直接转矩控制原理及特点,建立起一种适合大功率异步电动机的直接转矩控制系统的仿真模型,具体描述了系统的控制策略、新坐标轴系的选择、实现最佳开关状态方法以及正确判断区域和平滑过渡方法.仿真结果验证了控制方法的有效性和正确性.     

小型无人艇研究现状及关键技术

针对水面无人艇（USV）在干扰条件下航行稳定性差的问题,提出一种基于深度强化学习（DRL）算法的智能参数整定方法,以实现对USV在干扰情况下的有效控制。

首先,建立USV动力学模型,结合视线（LOS）法和PID控制器对USV进行航向控制;其次,引入DRL理论,设计智能体环境状态、动作和奖励函数在线调整PID参数;然后,针对深度确定性策略梯度 （DDPG）算法收敛速度慢和训练时容易出现局部最优的情况,提出改进DDPG算法,将原经验池分离为成功经验池和失败经验池;最后,设计自适应批次采样函数,优化经验池回放结构。

仿真实验表明,所改进的算法迅速收敛。同时,在训练后期条件下,基于改进DDPG算法控制器的横向误差和航向角偏差均显著减小,可更快地贴合期望路径后保持更稳定的路径跟踪。

改进后的DDPG算法显著降低了训练时间成本,不仅增强了智能体训练后期的稳态性能,还提高了路径跟踪精度。