摘要：批判性思维是以一种以合理的、反思的、心灵开放的方式进行思考,从而能够清晰准确地表达、逻辑严谨地推理、合理地论证,进而完成思辨精神培养的思维方式。在车辆工程专业新工科人才培养的过程中,培养学生这种思维方式和精神,具有普适性意义,有利于新工科专业教育内涵发展。该文基于批判性思维教学方法的基本理论,结合汽车电器与电子课程教学实践,在教学目标设计、教学内容设计、议题式教学模式和课后辅导等方面,进行批判性思维在车辆工程专业课程教学中运用的探索,以培养具有学习能力的学生,进而满足汽车行业对于复合型人才的需要。

摘要：自动驾驶车辆所面临的安全风险不仅来自于功能安全和信息安全不足,还来自于自动驾驶系统内部的预期功能安全(safety of the intended functionality,SOTIF)不足的风险。自动紧急制动(automatic emergency braking,AEB)系统作为自动驾驶系统的重要组成部分,在控制策略层面存在SOTIF不足的风险。采用系统理论过程分析的方法对AEB系统进行安全分析,找出可能引发危害的触发事件并提出相应的安全目标。针对安全目标,提出一种基于细分场景的AEB系统控制策略。在CarSim-MATLAB/Simulink环境下对所提出的AEB系统控制策略进行验证。结果表明,在事件接受准则和总体风险接受准则两个层面上功能修改后的系统风险水平均显著降低,系统的安全水平明显提升。

摘要：建立智能汽车的预期功能安全(SOTIF)评价体系,进行SOTIF设计是实现智能驾驶汽车规模应用的必由之路。为完善自动紧急制动(AEB)系统的SOTIF理论,实现AEB系统的SOTIF设计,本文采用系统理论过程分析(STPA)的方法对AEB系统控制模块进行安全分析。根据安全分析的结果提出AEB系统控制模块的SOTIF评价指标,并基于CRITIC法和优劣解距离(TOPSIS)法对提出的评价指标进行综合量化评价。进一步地,使用提出的评价方法对某型智能汽车的AEB系统控制模块进行了基于实车试验的SOTIF评价,评价结果验证了所提出的AEB系统控制模块的SOTIF评价方法的合理性和实用性。最后,对评价结果进行分析,并根据提出的SOTIF评价指标给出AEB系统的SOTIF改进建议。

摘要：在设计车道偏离防止系统时,为充分利用差动制动控制和主动转向控制,同时兼顾车辆行驶的安全性与驾驶员驾驶自由,提出了一种双级预警的利用主动转向与差动制动协调控制的车道偏离防止策略。当车辆危险程度较低时仅采用差动制动控制,保证驾驶员对转向盘的控制;当车辆危险程度较高时,采用预测控制实现主动转向与差动制动系统的协调控制,使车辆能快速地回到车道中心线。选取跨道时间来设计车辆偏离预警算法,并根据车辆转向系统的响应分别设定预警阈值。为保证车辆的稳定性,采用模型预测控制算法添加合理的约束,设计差动制动控制和主动转向与差动制动协调控制器。仿真与硬件在环试验结果表明,所设计的基于主动转向与差动制动协调的车道偏离防止控制策略在保证车辆行驶安全性的前提下给予了驾驶员充分的驾驶自由。

摘要：为减少路沿检测过程中存在的误检和漏检,以三维激光雷达为传感器,提出了一种新的路沿检测与跟踪方法。首先,对点云进行预处理,采用基于距离的滤波器对原始点云中存在的影响特征提取的干扰点进行滤除,以提高路沿点的提取精度,对滤波后的点云,采用地面平面分段拟合的地面分割方法提取地面点云;然后,利用高度差、平滑度与角度阈值等路沿空间特征,设计了一种自适应多特征融合的路沿点提取算法;其次,针对由障碍物遮挡所造成的部分路沿缺失问题,利用饶-布莱克维尔化粒子滤波跟踪器对路沿点进行跟踪预测;最后,将该方法应用于无人环卫车进行了多工况实验,结果表明该方法能准确地检测出道路的边界信息,有效地减少了路沿点的误检和漏检。

摘要：针对轮毂电机驱动电动汽车各轮转矩独立可控且转矩响应迅速精确的特点,进行差动转向的相关研究。首先,构建了线控差动转向系统,并经过等效简化,建立了系统动力学方程。接着,进行了线控差动转向控制系统的设计。以系统模型为基础,以转向齿条位移为闭环控制量,分3步进行非线性控制器控制律的设计。确定转矩分配方案,实现各轮转矩的协调分配。然后,进行了经典工况下的仿真验证,结果表明,线控差动转向能较好地驱动车辆按照驾驶员意愿进行转向,所设计的非线性控制器控制效果良好,且差动转向的介入会影响车辆的稳定性和转向性能。最后,基于NI PXI实时平台和双轮毂电机试验台进行了硬件在环试验,验证了所构建线控差动转向系统的有效性。

摘要：提出一种基于GA的自适应模糊积分型滑模控制策略,并将其用于具有非线性动态摩擦力的单轴运动控制系统中。控制器由自适应模糊控制项和补偿控制项组成,自适应模糊控制项用来逼近理想滑模控制律,补偿控制项用来补偿逼近偏差,利用李亚普诺夫稳定性理论推导出模糊规则和补偿控制项中逼近偏差边界在线自适应律,采用遗传算法优化自适应律中参数。仿真和实验结果表明了该控制策略的有效性。

摘要：针对智能车辆横向运动控制中驾驶员和辅助系统的控制权限冲突问题,本文中提出一种人机权值分配策略。采用车辆在预瞄点处的预期偏移距离(PDLC)衡量车道偏离危险度,预期偏移距离通过对预瞄偏差修正获取。权值分配函数设计时以PDLC为自变量,以保证驾驶员的权值为优先控制目标,以一定的横向运动控制精度为先决条件。在CarSim/Simulink联合仿真平台和CarSim/Labview RT硬件在环实验台上对提出的控制策略进行了实验验证和数据分析。结果表明,采用权值分配策略协调驾驶员和辅助系统的控制,可在有效跟踪理想道路中心线的前提下保证驾驶员的控制权值,降低其工作负荷以及纠正驾驶员的误操作行为。

摘要：多轴车辆越障性能设计计算一直是其产品开发中的难题,因此,本文中以某型8×8后轴为平衡悬架的重型货车为样车,在前期假设轮胎为刚性模型的基础上考虑轮胎的径向弹性,建立了车辆各轴越台阶数学模型并进行了数值计算,计算结果与试验值相接近,表明了模型的准确性。最后,基于建立的模型分析了附着系数、整车质心位置和质心高度对各轴越障性能的影响。

摘要：为了防止车辆偏离车道导致交通事故的发生和避免车道偏离防避系统(Lane Departure Avoidance Systems,LDAS)对驾驶人行为不必要的干预,提出基于中心区操纵特性阈值法和基于D-S(Dempster-Shafer)证据理论的车辆偏离车道驾驶人意图识别准则,并运用CarSim/Simulink联合仿真对比2种识别准则的有效性。建立转向盘角速度为输入的车路模型,设计LDAS滑模转向控制器,基于预瞄点的侧向偏移量和横摆角速度设计LDAS的期望横摆角速度观测器,并与基于道路曲率和预瞄点侧向偏移量的期望横摆角速度的LDAS进行性能对比。运用相平面法确定保证LDAS车辆稳定性的前轮转向角最大值,并基于CarSim/LabVIEW RT硬件在环试验平台验证基于BP神经网络训练获得D-S证据理论的初始概率赋值的驾驶人意图决策算法的有效性。结果表明:所提出的识别准则能够及时识别车辆偏离车道时的驾驶人意图,为LDAS控制器介入赢得了宝贵的时间,所设计的期望横摆角速度观测器具有很好的稳定性,所提出的方法能够有效避免车辆偏离车道。