矿用无人运输车辆轨迹跟踪控制算法研究

矿用无人运输车辆作业环境恶劣,存在大曲率弯道、坡道等非结构化道路明显特征,对无人化运输控制要求高。为改善PID等传统控制算法适应性问题,提高无人驾驶轨迹跟踪的车辆横纵向控制精度,提出一种纯跟踪与PID结合的多点预瞄横向控制、考虑模糊控制表参数拟合的纵向控制方法,减少控制参数的同时提高算法效果。根据传统控制算法设计基础控制器,结合基础算法优势进行横向与纵向控制算法设计,通过硬件在环仿真和实车测试验证算法的性能。试验结果表明,横向控制算法与斯坦利算法相比,车辆路径跟踪精度有明显改善,纵向控制方面,速度跟随误差<1 km/h,保证了车辆驾驶时的平稳性与舒适性。     

无轨电车超级电容散热系统研究

文章对无轨电车超级电容系统的散热结构进行了相关研究,提出了一种全新的通风散热解决方案。首先,研究了超级电容系统的发热原理,建立了超级电容模组三维稳态传热模型;然后,基于ANSYS Workbench软件对该模型进行仿真计算,得到的结果与试验数据基本一致;最后,提出针对该模型的通风散热设计方案。仿真结果表明,超级电容系统的各个模组温度下降了1 ℃左右,模组间最大温度差为2 ℃,较好地保证了超级电容工作温度的一致性,确保了超级电容系统较好地运行在无轨电车的应用中。     

Evolutionary trajectory planning of ships in navigation traffic areas

By taking into account certain boundaries of the maneuvering region, along with navigation obstacles and other moving ships, the problem of avoiding collisions in navigation traffic areas was reduced to a dynamic optimization task with static and dynamic constraints. In heavy navigation traffic areas and within coastal zones, correct selection of a ship's speed, when accompanied by the necessary trajectory changes, is a crucial element of safe navigation. This paper presents a modernized version of the evolutionary ship trajectory planning system in which a new parameter was introduced, namely changes of the ship's speed along particular sections of the trajectory. Generally, a safe trajectory is estimated using specialized genetic operators for modifying the trajectory. Here, an additional operator was added to the system that mutates the ship's speed. Sample results present the safe trajectory for a ferry meeting other moving ships and navigational constraints on its way. Received for publication on Dec. 2, 1998; accepted on June 16, 1999     

基于抽样车辆轨迹数据的信号控制交叉口排队长度分布估计

排队长度是评价信号控制交叉口运行状态的重要参数之一。现有大多数基于抽样车辆轨迹数据的排队长度估计方法可以实现周期级排队长度估计，但是需要信号配时、渗透率或车辆到达分布等实践中难以获取的输入信息。此外，这类方法在低渗透率条件下往往难以确保估计结果的准确性和可靠性，极大地限制了其实用性。因此，提出一种抽样车辆轨迹数据驱动的时段级信号控制交叉口排队长度分布估计方法，可不依赖任何交通流理论模型和前述输入信息实现排队估计。首先，通过理论推导可以证明时段内抽样车辆的停车位置分布和排队长度分布之间可互相转化；然后，提出一种扩展的核密度估计方法来拟合并平滑抽样车辆停车位置分布，从而有效地适应不同日期和周期的轨迹叠加所带来的波动，提高方法的适用性；最后，基于前述推导和拟合的停车位置分布实现时段排队长度分布、平均排队长度和百分位排队长度估计。分别采用仿真和实证数据对上述方法进行验证和评价。结果表明，通过叠加5 d相同时段的抽样轨迹数据，15 min的平均排队长度估计误差仅为1.59 veh，相对误差仅为9%。同时，面向不同分析时长，只要给定超过100 veh抽样车辆的观测样本，无论渗透率高低，所提出的方法在定时或自适应信号控制交叉口都可实现时段排队长度分布的准确估计，其成果可进一步用于信号控制交叉口运行可靠性评估以及多时段定时信号控制的鲁棒优化。     

基于车联网的汽车自动换道方法研究

为弥补现有汽车自动换道时未考虑周围车辆运动状态变化以及舒适性差和通行效率低等方面的不足,同时提出了在车联网条件下的汽车自动换道方法,主要包括动态轨迹的规划、前馈与反馈相结合的PQ跟踪控制策略两部分,开展Carsim和simulink联合仿真以及实车验证结果表明,与传统非动态自动换道方法相比,该方法能有效解决在换道过程中周围车辆车速变化及车辆突然闯入等情况的难题,明显提高了换道过程中的安全性,由数据分析可知在保证车辆舒适性、稳定性的同时,换道时间缩短了20%,有效提高了车辆换道效率。     

软弱夹层粒度成分与强度参数的关系研究

软弱夹层是控制岩体稳定的主要因素之一,对其研究的主要目的就是要给出正确、合理的力学强度参数.作者在大量试验成果基础上,研究了某电站重力坝坝址区层状岩体中软弱夹层粒度成分和抗剪强度参数之间的相关关系,并建立了各种稠度状态下的粒度成分和抗剪强度参数间的相关方程.同时结合《混凝土重力坝设计规范》中提出的用粒度成分定量指标选取软弱结构面抗剪强度参数,对软弱结构面抗剪强度参数取值问题进行了探讨.     

圆锥面组合曲面的喷涂机器人喷枪轨迹优化

为解决圆锥面组合特征曲面喷枪轨迹优化时涂层均匀性较差的问题,根据圆锥面的几何特点,给出了 圆锥面上的喷枪轨迹生成方法.基于喷枪3D模型在圆锥面上的喷枪轨迹优化方法,讨论了圆锥面组合时面片交 界处的喷涂轨迹优化方法,建立优化目标函数,并优化了相关的喷枪参数.仿真结果表明:优化后的涂层厚度满 足涂层质量要求;与一般方法相比,其涂层厚度最大值、最小值与理想值间的误差分别降低0.4和1.0m;同向 面片组合时的涂层厚度最大值、最小值与理想值间的误差比反向时的误差分别降低0.8和1.4m.      

基于自适应遗传算法的水面舰艇航行路径优化

将水面舰艇航行路径分成若干个航路点,将各航路点位置的纵坐标与航速作为遗传参数.对航行路径的影响因素进行分析,确定适应度函数及约束条件.在遗传算法中采用自适应交叉概率和变异概率的方法来控制交叉和变异操作,加快收敛速度,利用自适应遗传算法的全局寻优对航行路径进行选择.通过算例验证方法的有效性.     

基于驾驶员工作负荷的公路线形一致性评价方法研究

通过实验测试驾驶员的注意需求,结果显示注意需求与运行速度差的变化趋势基本相似。结合现行公路线形一致性评价中的相邻路段运行速度差ΔV85,最后得出注意需求与线形一致性的关系。研究结论对现行的《公路项目安全性评价指南》具有一定的补充作用。     

高速公路道路线形连贯性评价方法研究

从道路线形设计的基本原则出发,提出道路线形连贯性的基本概念,同时从实测数据出发,采集车辆的实时加速度数据,提出基于加速度变化梯度的高速公路道路线形连贯性评价方法,可供同行参考。