考虑人为因素的盾构隧道风险分析和控制模型研究

人为因素是导致隧道事故的主要原因,针对已有的人为失误分析模型在量化计算和风险控制方面的不足,提出了改进的S Reason分析和控制模型,以减少盾构隧道施工期的风险事故。结合隧道工程的施工特点,该模型相对于现有的S Reason模型提出以下2点改进： 1）以人为失误的控制难度权值为度量,找出风险事故的最优控制路径; 2）通过控制最优控制路径中的人为失误截断风险的事故链,同时利用反馈路径实时反馈控制效果。利用该模型对管片密封材料损伤破坏进行了分析,在该风险的最优控制路径上找出了不同层次人员的人为失误,并对人为失误提出了相应的控制措施;通过与常规方法的比较,表明所建模型既重视了组织和个人因素的影响,又兼顾了风险控制的经济性和安全性。     

基于实时交通信息的行程时间估算及路径选择分析

路段行程时间的估计和预测是诱导系统的关键技术之一。由于路网参数不断变化,路段行程时间的估计必须满足实时性的要求。以城市交通控制系统的基本设施为基础,根据我国城市交通目前的发展状况,分析了影响路段行程时间的各种因素和路段行程时间的组成。利用设置在路段上的车辆自动检测装置搜集到的实时交通流信息,并结合随机服务系统的相关理论建立了城市道路路段行程时间的动态计算模型,提出了一种具有真实最短路径意义的实时动态最短路径选择的方法。     

智能分布式驱动汽车路径跟踪/制动能量回收协同控制策略研究

为了解决智能分布式驱动汽车路径跟踪与制动能量回收系统间的协同控制难题,充分考虑分布式驱动汽车四轮扭矩独立可控在智能驾驶系统中的优势,设计适应不同路面附着条件的智能分布式驱动汽车转向、制动分层协同控制策略。上层控制器依据不同的路面类型设计差异化的多目标代价函数,以综合优化各工况下的控制目标。高附路面下,制定满足最大能量回收值的全局参考车速,在线优化路径跟踪指令,实现最优能量回收的同时减小系统运算负荷;低附路面下,优先考虑车辆的路径跟踪性能和行驶稳定性,在多目标代价函数中取消对全局参考车速的跟随要求,增设终端速度约束与能量回收项性能指标并减小能量回收项性能指标的权重系数。上层控制器基于模型预测控制方法对多目标代价函数进行滚动优化与预测求解,得到期望的前轮转角及4个车轮的总制动扭矩需求。下层控制器根据制动扭矩需求对四轮的液压制动扭矩和电机制动扭矩进行分配,最终完成整个复合制动过程。基于MATLAB/Simulink和CarSim软件,搭建控制器在环仿真平台,并在高附和低附路面条件下对所提出的策略进行试验验证。研究结果表明：高附路面下,所提出的控制策略在准确跟踪期望路径的同时相较固定比例制动力分配方法可提升2.7%的能量回收值并减少约0.02 s的单次计算时间;低附路面下,与使用高附控制策略相比,能够保证车辆的路径跟踪准确性与行驶稳定性,同时可提升7.8%的能量回收值;控制器在环试验结果证明了该协同控制策略对车辆性能提升的有效性。     

基于混合A*和可变半径RS曲线的自动泊车路径优化方法

路径规划是自动泊车系统的重要组成部分,是确保泊车运动安全、缩短行车距离、提高乘坐舒适性的关键。而当前自动泊车规划系统往往面临行驶空间狭小、障碍物多、路径搜索难度大等技术挑战,同时搜索曲线半径固定容易导致路径接点处曲率不连续,增大了路径跟随控制难度和轮胎磨损程度,这些都提升了泊车路径规划的研究难度。针对以上问题,设计可变半径的Reeds-Shepp曲线,提出基于混合A^*和该曲线的自动泊车路径规划方法,通过调整曲线半径,提升其在复杂场景下路径的搜索能力和灵活性。随后,设计基于分段贝塞尔曲线和梯度下降的路径优化方法,利用其多阶导数连续的优势优化已搜索的路径曲率,并采用梯度下降来保证路径曲率大小和对障碍的规避,解决直线与圆弧相接等位置曲率变化不连续的难题。结合路径搜索与路径优化的泊车规划方法能够切实满足复杂场景下的泊车需要。最后,基于团队自主研发的PanoSim虚拟系统与MATLAB搭建联合仿真环境,针对多种自动泊车工况测试验证提出的方法。研究结果表明：调整Reeds-Shepp曲线的搜索半径进行全局路径搜索,可获得更短和更易跟随的路径,具有良好的灵活性;基于贝塞尔曲线和梯度下降法的路径优化可有效消除曲率突变点、约束路径曲率并保证对障碍的无碰撞要求。     

自动泊车关键技术研究进展综述

自动泊车是汽车智能化的重要组成部分,代替了驾驶员进行泊车的繁琐操作,减少了泊车事故的发生,在新车上的装载量大幅增加。为了研究自动泊车的发展现状、现有不足与发展趋势,对自动泊车应用现状进行了分析,又从车位探测、路径规划和跟踪控制等技术方面进行了分析,总结现有自动泊车关键技术存在的不足之处和局限性,提出了自动泊车关键技术研究的未来趋势,为从事自动泊车技术研究提供参考。     

Common underlying steering curves for motorcycles in steady turns

We study the steady turn behaviours of some light motorcycle models on circular paths, using the commercial software package ADAMS-Motorcycle. Steering torque and steering angle are obtained for several path radii and a range of steady forward speeds. For path radii much greater than motorcycle wheelbase, and for all motorcycle parameters including tyre parameters held fixed, dimensional analysis can predict the asymptotic behaviour of steering torque and angle. In particular, steering torque is a function purely of lateral acceleration plus another such function divided by path radius. Of these, the first function is numerically determined, while the second is approximated by an analytically determined constant. Similarly, the steering angle is a function purely of lateral acceleration, plus another such function divided by path radius. Of these, the first is determined numerically while the second is determined analytically. Both predictions are verified through ADAMS simulations for various tyre and geometric parameters. In summary, steady circular motions of a given motorcycle with given tyre parameters can be approximately characterised by just one curve for steering torque and one for steering angle.     

Design of a feedback-feedforward steering controller for accurate path tracking and stability at the limits of handling

This paper presents a feedback-feedforward steering controller that simultaneously maintains vehicle stability at the limits of handling while minimising lateral path tracking deviation. The design begins by considering the performance of a baseline controller with a lookahead feedback scheme and a feedforward algorithm based on a nonlinear vehicle handling diagram. While this initial design exhibits desirable stability properties at the limits of handling, the steady-state path deviation increases significantly at highway speeds. Results from both linear and nonlinear analyses indicate that lateral path tracking deviations are minimised when vehicle sideslip is held tangent to the desired path at all times. Analytical results show that directly incorporating this sideslip tangency condition into the steering feedback dramatically improves lateral path tracking, but at the expense of poor closed-loop stability margins. However, incorporating the desired sideslip behaviour into the feedforward loop creates a robust steering controller capable of accurate path tracking and oversteer correction at the physical limits of tyre friction. Experimental data collected from an Audi TTS test vehicle driving at the handling limits on a full length race circuit demonstrates the improved performance of the final controller design.     

重型卡车驾驶室振动传递函数分析和优化

试验测试和分析表明,驾驶室地板振动不仅会导致座椅振动,恶化驾乘舒适性,并且会产生噪声,影响车辆的NVH性能。本文对驾驶室地板的振动进行了分析,计算了某重卡驾驶室地板的传递路径响应和模态贡献量,并与试验测试结果进行了对比。基于经过校核的仿真模型,对驾驶室地板结构进行了优化,提供了改进方案。对改进方案的分析显示,在发动机怠速激励频率下,座椅导轨的振动加速度峰值降低了3.1dB,NVH性能获得了显著的改善。     

基于光电导航无人驾驶电动汽车自动寻迹控制系统研究

在轮毂电机驱动电动汽车技术的基础上,采用光电传感器自动辨识行驶路径,利用车辆行驶预瞄理论,开发了无人驾驶汽车自动寻迹行驶控制系统.试验表明,该系统稳定性好、控制精度高和响应速度快.     

基于改进LSTM-NN的安全性自动驾驶换道轨迹规划模型

为改善现有的自动驾驶换道轨迹规划模型产生的换道轨迹与真实的换道轨迹存在较大偏差的问题,提出了一种改进LSTM-NN的安全敏感性深度学习模型,该模型可以缓解当前自动驾驶轨迹规划存在的不足,输出轨迹既保证了较高的精度又提高了安全性。CarSim仿真软件模拟了本模型产生轨迹的可跟踪性,结果显示轨迹非常平滑,并且自动驾驶车辆可以高效、安全地完成换道。