进站信号机显示及区间三接近编码电路的分析与改进

根据现行铁路规范及技术标准分析京沪线党家庄站既有进站信号机显示及区间三接近编码存在的问题,提出相应的电路修改方案,并通过具体实施取得良好效果,达到列车安全运行的目的.     

基于实船与模型试验的船舶操纵性相关性分析

操纵性相关性分析一直以来是受到国内外学者的关注,但是由于其复杂性,至今未能很好地解决.目前,模型试验的数据往往是直接预报到实船的操纵性能,这有可能导致很大的偏差,影响船舶的航行安全.本文针对育鲲轮,进行了实船试验与模型试验的相关性分析.首先进行了实船回转试验和z形试验,测试了该船的操纵性.通过试验数据分析获得了纵距、横距、战术直径、回转直径、超越角等操纵性特征参数,试验过程中也进行了船舶姿态,如纵、横摇以及主机功率的测试.通过实船回转试验发现,主机功率比直航时增大了大约15%,这给船舶设计提供了参考.然后,采用6m长左右的模型也进行了相同试验的测试,电机转速与实船主机转速相似,且一直保持不变.最后,分析比较了模型所测数据与实船数据,发现特征参数误差基本都在10%以内.说明模型长度、螺旋桨的模拟等模型试验方案基本可行.     

触控式航海模拟器人机交互系统优化设计

触控操作便捷高效,已成为下一代船舶驾驶台操控的趋势,为适应实船操控的发展,提高船员培训效率,节约培训成本,减少硬件人机交互系统损耗的目的,在航海模拟器中很有必要开发触控式人机交互系统.以V.Dragon-4000型航海模拟器硬件人机交互系统为参考,采用WPF框架搭建软件人机交互系统界面,运用C#语言后台编写逻辑实现交互功能.优化设计的触控式人机交互系统操作灵敏、形象逼真,且可以根据操作需要改变界面大小,经接入到航海模拟器进行检验,可以替代硬件人机交互系统在航海模拟器中使用.与原有交互系统进行比较,该交互系统可以提高航海模拟器的运行效率.     

基于操纵运动方程的水动力导数计算方法研究

基于STAR-CCM+软件平台,采用RANS方程和VOF算法,针对某一具体船模进行PMM运动数值模拟,考虑自由液面的兴波与航行过程中船模姿态的变化。建立船模按斜航运动、纯横荡运动以及不同振荡模式下首摇运动3种工况下的操纵性水动力导数求解方法。并将仿真计算结果与采用回归方程求得的结果进行比较,证明基于STAR-CCM+软件平台该方法求解水动力导数的有效性。     

水面无人艇动态避碰策略研究

针对水面无人艇局部路径规划的局限性,本文提出基于水面无人艇操纵运动模型的动态智能避碰,根据海事规则将局面划分为对遇、交叉相遇以及追越3种局面,在MMG模型基础上,通过避碰模型改变USV的航速和航向,完成USV对动态障碍物的智能避碰.通过实验仿真表明,该方法有效地完成USV对动态障碍物的危险避碰,符合USV实际航行避碰操纵要求.     

基于固定延迟平滑算法的机动目标跟踪方法

为进一步提高机动目标的跟踪精度和估值算法的数值稳定性,文章基于平方根UKF（square root UKF：SR-UKF）和固定延迟平滑算法（fixed-lag smoothing）提出一种新的固定延迟平方根UKS算法（fixed-lag square root unscentedkal man smoothing：FL-SR-UKS）。数值仿真说明该算法可以有效处理机动目标跟踪问题,且状态估值精度优于SR-UKF。     

基于EKF的双站测向无源定位跟踪方法研究

对双站测向无源定位跟踪方法进行了研究,分析了双站交叉定位的基本原理,采用扩展卡尔曼滤波对三维空间中的机动目标无源定位跟踪问题进行了仿真分析。仿真结果表明,在假设的仿真条件下以及测向精度为0.001rad时,对机动目标定位跟踪的相对测距误差保持在2%以下,滤波跟踪效果良好,表明该方法对无源定位跟踪是有效的,对工程应用有一定指导意义。     

Road curvature estimation for vehicle lane departure detection using a robust Takagi–Sugeno fuzzy observer

In this paper, a lane departure detection method is studied and evaluated via a professional vehicle dynamics software. Based on a robust fuzzy observer designed with unmeasurable premise variables with unknown inputs, the road curvature is estimated and compared with the vehicle trajectory curvature. The difference between the two curvatures is used by the proposed algorithm as the first driving risk indicator. To reduce false alarms and take into account the driver corrections, a second driving risk indicator is considered, which is based on the steering dynamics, and it gives the time to the lane keeping. The used nonlinear model deduced from the vehicle lateral dynamics and a vision system is represented by an uncertain Takagi–Sugeno fuzzy model. Taking into account the unmeasured variables, an unknown input fuzzy observer is then proposed. Synthesis conditions of the proposed fuzzy observer are formulated in terms of linear matrix inequalities using Lyapunov method. The proposed approach is evaluated under different driving scenarios using a software simulator. Simulation results show good efficiency of the proposed method.     

线形空间几何突变对曲线路段车道偏移的影响

为了探讨道路线形变化对侧碰、刮擦等侧向安全事故的影响，以三维空间线形的曲率和挠率作为公路线形几何特征描述参数，以车道偏移量作为侧向行车安全的表征指标，剖析了线形在空间层面发生的几何突变对车道偏离的影响。在山区高速公路开展实车试验，采用侧向行车视频记录连续的车道偏移，进行图像距离与实际距离的标定，并通过图像识别技术自动读取连续的车道偏移曲线，从中获取最大车道偏移作为分析变量。采用单因素方差分析方法，对新手驾驶人和熟练驾驶人在线形空间几何特征不同的曲线路段所表现的最大车道偏移结果展开统计分析和检验。分析结果表明：当空间曲率突变超过一定的临界值时，空间曲率突变与最大车道偏移显著正相关；挠率突变对车道偏移产生的影响主要取决于线形扭转的方向，当线形扭转方向与路拱横坡反向时，会明显加剧最大车道偏移；而线形扭转方向与路拱横坡同向时，会降低最大车道偏移但降低效果不明显；熟练驾驶人的最大车道偏移小于新手驾驶人，这种现象在空间曲率突变较大和挠率突变不利的路段尤为明显。研究结论可为公路线形安全性评价、线形设计优化和路侧安全改善提供参考。     

内河船舶操纵数学模型中水流力的模拟及应用

内河水域通航水流条件复杂,尤其是在船闸引航道口门区,进出闸安全一直是人们关注的最重要的问题。文章建立的模型考虑了船舶在船长方向上不同的水流流速,提升了船舶操纵模拟的精度,并将其应用到了旗杆咀船闸改造工程中,利用数值模拟与仿真模拟相结合的方式研究了船闸上、下游引航道的通航建筑物的平面布置方案,提出了改善通航条件的方法及平面布置需要注意的事项。