摘要：鉴于汽车正常情况下都运行在侧向加速度较小的线性工作区域,对基于线控技术的主动四轮转向汽车进行了前、后轮转角最优跟随控制器的设计和算法推导,建立了"人-车-路"闭环操纵系统模型,并进行闭环系统仿真和安全性评价。结果表明:基于最优控制的主动四轮转向汽车同时实现了减小车身质心侧偏角与跟踪期望横摆角速度的控制目标,改善了车辆高速行驶下的转向响应特性;相对于传统前轮转向汽车与比例控制四轮转向汽车,基于最优控制的主动四轮转向汽车具有更好的路径跟随精度和主动安全性。

摘要：为了实现人—车—路系统虚拟仿真中的人机交互,从软/硬件两个方面研究了半实物模型中加速踏板、制动踏板、离合器、变速器、方向盘等驾驶操作信号的数据采集技术。利用数据拟合技术,获得了驾驶操作参数的计算模型。硬件系统采用分布式上下位机结构,上下位机之间采用点对点方式进行RS-232接口通信。上位机以视景主控工作站作为硬件环境,利用多线程技术、计算机串行通信技术开发了模拟驾驶操作数据采集软件模块。下位机由89S52单片机控制,采用C语言进行程序设计。

摘要：针对在道路建成之前很难对设计道路进行有效的安全性评价的问题,在介绍运行车速评价法、速度分布评价法、线形指数评价法和驾驶人工作负荷评价法等国外道路安全评价方法的基础上,提出包括运行车速与设计车速差、相邻路段运行车速差、速度降低因子、横向力系数变化因子以及路段间的加速度值等5个评价因子在内的道路安全评价模型,并确定了相应指标的评价标准。该方法的评价过程包括自行模式和互动模式。自行模式是在驾驶员模糊车速控制模型的基础上预测路段的运行车速,从而进行线形的安全评价;交互模式主要是在虚拟仿真的基础上对道路、隧道、桥梁的交通工程设施、照明等系统进行安全性评价。通过该评价方法可以在道路的设计阶段发现存在的行车安全性问题,通过修改设计或进行安全改善,提高道路的运营安全性。

摘要：为了充分发挥四轮转向技术在改善汽车操纵稳定性方面的优势,对车辆转向的理想状态进行了分析,构建了理想转向模型。依据具有二次型性能指标的最优控制理论,以车辆转向理想模型作为跟踪目标,采用基于状态反馈和前轮前馈的控制策略,对四轮转向汽车后轮转向控制规律进行了研究,并推导了后轮转角最优控制算法。利用Matlab/Simulink工具,对所提出的后轮转向最优控制方法在不同侧重的权值下,分别与比例控制四轮转向汽车和传统的前轮转向汽车进行了动力学仿真对比。仿真结果表明:所设计的后轮转角最优控制器改善了车辆转向的瞬态与稳态响应特性,其瞬态响应的超调量减少,稳定时间缩短;侧向滑移的稳态值有所降低,从而提高了车辆转向的操纵稳定性。

摘要：为了实时分析驾驶员的驾驶行为以及提高行驶过程的安全性,本文对车载行驶安全监控系统的必要性、特点、功能及其总体结构进行了分析和论证。针对图像采集、处理、分析与控制需求,基于数字图像处理技术,设计了车载行驶安全监控系统硬件构成,该系统中央处理单元采用TMS320DM642嵌入式DSP芯片;根据汽车行驶特点,进行了软件工作流程设计。实验证明该系统达到了预期的目的。

摘要：针对基于线控转向技术的四轮主动转向汽车,利用滑模变结构控制策略,以提高车辆在紧急避障和危险工况下运行的安全性。将实际车辆的前、后轮侧偏刚度及外部干扰视为有界的不确定性参数,利用确定性线性车辆模型作为理想跟踪目标,进行车辆主动转向的变结构控制器设计。人-车-路闭环系统仿真结果表明:当轮胎侧偏刚度摄动或有外部侧风干扰时,变结构控制的四轮主动转向汽车实现了转向零质心侧偏角和跟踪期望横摆率的控制目标,其双移线仿真最终路径偏差分别为0m和0.05m,被控车辆系统表现出了良好的路径跟踪性和在不确定影响下的鲁棒性,车辆的操纵稳定性与主动安全性得到了提高。

摘要：针对交通安全设施标准修订后的设计需求,为实现中国高速公路改扩建中护栏安全性的快速评价,开展了波形梁护栏碰撞安全性评价研究。分别建立板厚4mm的新标准波形梁护栏有限元模型、板厚3mm的旧标准波形梁护栏有限元模型、土壤与立柱的约束作用模型和雪佛兰C2500整车有限元模型,对车体与护栏碰撞过程中可能接触的区域进行网格局部细化,利用实车试验验证了汽车-道路-护栏有限元仿真模型的准确性;分析不同护栏设计标准的差异,提出在旧标准栏板厚度3mm的波形梁护栏中增加中间立柱的改造方案;依据《高速公路护栏安全性能评价标准》(JTG/T F83-01—2004)进行碰撞仿真试验,采集有限元仿真中的护栏最大变形量、车身质心处加速度、车辆驶出角等参数,对比新、旧标准护栏和改造后护栏的安全性能,评价护栏改造方案的可行性。研究结果表明:仿真试验与实车试验的护栏最大动态变形量相对误差为2.8%,驶出角误差为1°,验证了所建立的汽车与护栏有限元模型的正确性;改造护栏模型碰撞后变形量为436mm,车体质心三向(X、Y、Z向)加速度均小于20g,且车辆驶出角小于12°,均在标准规定范围内,说明该改造方案具有可行性;采用三维非线性有限元仿真方法能够快速评价高速公路波形梁护栏的安全状况,提高了交通工程安全设施的设计效率。

摘要：鉴于目前我国高等级道路事故多点 (段 )通常是车辆实际行驶车速远高于“设计车速”的道路路段这一共同特征 ,从道路使用者的角度 ,提出评估道路路段的交通安全性时应引入“道路认知安全性”这一新评价指标 ,并从人 -车 -路 -环境系统安全考量 ,对道路的“设计安全性”和“认知安全性”进行了初步定义。在此基础上 ,分析了道路认知安全性指标与道路实际安全水平的定性关系 ,阐述了道路的认知安全性评价模式在贯彻“以人为本”的道路设计新理念以及在科学分析道路事故多发点成因等方面的重要意义。

摘要：分析了轴载与公路使用寿命的关系,根据路面不平度的频域模型和时域模型,建立了4自由度车辆动力学模型。利用Mathcad软件进行数值仿真计算,获得不同工况下车辆前后轮的最大动载荷,分析了车轮动载荷与车速、车轮载荷与超载、轮荷冲击系数与超载之间的关系,并预测了不同载荷条件下公路的实际使用寿命。研究结果表明:车轮动载荷和轮荷冲击系数与车速成线性增大关系,当车速由10km·h-1增大到100km·h-1时,车轮动载荷增大2.5～3.1倍,轮荷冲击系数增大17%～20%;超载降低了车辆的轮荷冲击系数,但使得车轮的实际最大载荷大幅增大;在超载100%的情况下,当以沥青层层底拉应力为设计指标时,公路实际使用寿命下降96%,当以半刚性材料层层底拉应力为设计指标时,公路实际使用寿命下降99%。

摘要：针对公路客运车辆运行中存在的事故多发问题,设计了一种能够实时警示和记录驾驶员违章驾驶行为的客运车辆运行状态图像监控系统。该系统采用SEED-VPM642高速视频图像处理DSP作为图像处理平台,利用CCD图像传感器进行前方道路图像的采集,MC9S12DG128单片机完成车辆行驶状态参数的采集处理及声光预警。实验结果表明,该系统工作可靠性高、价格成本低,具有广泛的应用前景。