摘要：行车风险受人、车、路多类时变因素的耦合影响,如何对其进行准确量化一直是制约汽车智能安全技术发展的难题。提出考虑驾驶人行为特性的行车风险量化新方法并介绍对应的行车风险防控策略,将行车风险量化与等效力模型结合,设计行车风险的场模型框架。通过考虑车道线约束和车辆行驶路径的变化,在车辆行驶的纵向和横线上设置不同的风险梯度调整系数并采用Frenet坐标转换,使得行车风险在车辆行驶的纵向和横向上具有较大的差异。结合行车风险的防控指标,设计3种高速公路直行冲突场景和9种无信号灯交叉路口冲突仿真场景,并分别与纵向控制模型(Longitudinal control model,LCM)和预计时间(Time to intersection,TTI)阈值对比,仿真结果表明,所设计的车辆行驶决策模型能够识别各个方向上的风险并能主动执行风险防控,相比LCM模型在安全性上更优;另外,建立的左转风险防控算法在900次无信号交叉路口仿真中的碰撞事故发生率为0,相比TTI阈值算法具有更高的通行效率和安全性。

摘要：商用车转向系统的电控化是实现商用车节能化和智能化的必由之路,为此商用车转向系统从传统的液压助力转向系统发展到以电液耦合助力转向系统为代表的电控转向系统。本文将对商用车电控转向技术进行综述,从电控转向系统的典型构型、智能转向控制和功能安全设计3个方面对商用车电控转向技术的研究进行梳理,总结电控转向技术的重点研究领域和未来发展方向。梳理总结发现:(1)在系统构型方面,商用车电控转向系统以电液耦合转向助力技术为主,着重于实现商用车智能转向功能,同时兼顾节能化需求;商用车电动助力转向系统是未来理想的电控转向技术方案。(2)在智能控制方面,为了适应商用车智能化的发展,转向执行控制着重于解决液压系统所造成的非线性与时滞性问题以及轨迹跟随过程中的横向动力学控制难题;辅助驾驶功能着重于克服液压系统的非线性导致的转向力矩不连续以及人机控制权的分配;自动驾驶功能着重于提升安全性与燃油经济性。(3)在系统功能安全设计方面,商用车电控转向系统着重于设计符合功能安全标准的故障诊断与容错控制策略。

摘要：作为航空动力宽适应性与多变量控制技术交叉融合的构型,自适应循环发动机可工作于不同模式而获得推力或者耗油率的性能受益,也带来典型任务剖面下发动机工作模式转换过渡过程控制规律设计问题。基于自适应循环发动机过渡态性能仿真模型,针对模式转换过渡过程控制规律设计方法问题开展了相关研究,提出了“中间状态”分阶段模式转换控制规律设计方法及“模式转换转速”等可调变量调整策略。结果显示,模式转换前后低压转速上升0.38%,推力下降0.06%,表明该方法可保证典型工况下模式转换过程推力和发动机转速等参数连续变化。

摘要：探索了基于虾螯轮廓外形设计的仿生夹层板(BSP)的耐撞性。按照拉伸试验获得的材料本构参数设置了Hyperworks有限元模型,制造了BSP样件,并试验验证了有限元模型有效性。比较了BSP-L0、BSP-L180、BSP-T0、BSP-T180四种配置方案的耐撞性指标,选择BSP-T0方案进一步研究。分析了圆弧高度比γ和梯形晶元窄底宽度B对BSP-T0耐撞性的影响规律,得到γ比B对BSP-T0耐撞性的影响更大。利用遗传学算法进行参数优化,Pareto前沿的一个最优解为比吸能SEA=3.080 kJ/kg、峰值载荷PF=30.700 kN、平均压溃效率CFE=86.884%,相应参数γ=0.355,B=4.23 mm,预测与仿真结果误差均在2%以内,预测效果理想,本文研究成果可为夹层结构设计提供新思路。

摘要：针对路网交通流时空依赖上的高度复杂性以及数据污染的现实性,基于图神经网络构建一种新型时空融合交通流预测模型。考虑交通流数据中的缺失、异常与噪声,模型首先对数据进行特征重构与融合,在保持时序特性的前提下,以滑动时间窗口平滑交通流特征信息,做好数据准备。考虑交通流的实际有向性,主体模型采用正、反双路网络设计以分向学习交通流时空特征的有效表示。双路网络结构相同,以轻量有效的因果卷积作为模型的时序特征提取器,以多层自适应门控图卷积神经网络作为模型组件提取空间特征,实现信息的自适应聚合与传播,再通过纵向信息聚合层轻量化地实现不同局部视野下的信息融合,基于注意力有效权衡两路网络的信息贡献并将其聚合,建立双向自适应门控图卷积网络交通流预测模型。在真实交通流基准数据集PEMS03、PEMS04、PEMS07和PEMS08上进行模型的有效性验证,结果表明,所建模型在4个数据集上3个预测精度指标均优于基线模型。同时,相较于最先进的基线模型时空同步图卷积网络与时空融合图神经网络,所建模型能以数倍甚至数十倍比例的参数轻量化与低训练时间代价获得更高的预测精度。

摘要：自适应循环发动机作为里程碑式变循环构型引入诸多新颖部件而实现“大幅度变循环特征”设计宗旨,可适应更宽速域和更广空域以满足未来飞行器更为苛刻的性能需求,但这也导致其不同工况可调参数控制规律更加复杂。本文以简化改善自适应循环发动机控制规律设计为目的,基于建立自适应循环发动机性能模型,对比分析典型工况不同工作模式性能差异,给出地面、亚声及超声巡航模式使用方案。本研究可提供典型工况模式选取依据,明确不同模式可调几何约束,促使自适应循环发动机控制参数大范围寻优难题分层拆解为工作模式选取及可调参数优化。

摘要：氢燃料电池无油离心空压机通常采用超高速永磁电机作为动力驱动,与同功率低速电机相比,超高速永磁电机主要面临转子强度、临界转速、损耗温升、热管理等系列问题,为此采用多物理场分析方法对一台22 kW/95000 r·min^(-1)空气动压箔片轴承超高速永磁电机进行了分析计算。首先,根据转子强度及转子动力学要求初步确定了电机转子尺寸,应用磁路法完成了电磁设计;其次,根据燃料电池空压机的整体要求建立了超高速永磁电机结构,完成了转子强度、转子临界转速及超高速永磁电机热特性分析;最后,试制样机实现了22 kW/95000 r·min^(-1)稳定运行。仿真分析和试验数据表明:所设计的超高速永磁电机能够满足氢燃料电池空压机的整机要求,为后续系列化电机开发与优化设计提供了参考。

摘要：为了提高队列行驶的安全性、经济性、高效性和平顺性,提出了基于云控系统的队列预测性巡航与换道决策方法。通过路侧基础设施获取动态交通信息,并上传云平台;云平台利用预测模型估计环境车辆的未来状态;队列采取不同的行为而获得的惩罚体现在设计的目标函数中,通过最小化目标函数实现纵向加速度与横向换道决策的协同优化,并将决策结果发送至车端进行跟踪控制。利用Sumo与Matlab搭建联合仿真环境,设计了不同交通流量下的5组仿真工况。结果表明:对比微观驾驶模型(IDM+MOBIL),采用该方法的队列在巡航时碰撞风险降低42.2%,换道时碰撞风险降低3.41%,平均节油率为1.22%,速度提升0.83%,平顺性提高49.84%,在安全性、经济性、高效性和平顺性方面均优于微观驾驶模型。

摘要：针对矮砧密植果园山地梯田台面果树外侧冠层常规喷药药液不易穿透等着药难问题,对仿树形果园施药装置进行参数化设计、动力学建模与仿真,并结合场地样机试验,探究药液喷杆作业的稳定性与可靠性。仿真结果表明:果园仿树形喷杆施药装置依树形结构进行喷杆位置参数实时调整,展开状态与果树冠层包络线吻合;药液喷杆折叠状态时的最大应力为3.324MPa,最大变形为0.038m;展开状态时最大应力为6.994MPa,最大变形为0.118m,结构强度满足工作要求。试验结果表明:升降架与喷杆组液压缸伸出时间分别为36s和32s,在误差允许范围内,整个机构升降展开过程流畅,行驶过程结构稳定性良好,满足设计要求。

摘要：准确估计周围车辆的驾驶员合作程度能提高无人驾驶车辆在密集交通场景下的换道安全性与效率,特别是对于自身灵活性和稳定性较差、对周围车辆安全威胁较大的重型卡车。因此,提出一种基于周围车辆驾驶员合作程度预测以及非对称风险评估的无人驾驶重型卡车换道决策规划方法。该方法基于高斯混合模型对周围车辆进行运动轨迹预测,结合当前驾驶环境估计目标车道后车的驾驶员合作程度,并用于构建非对称风险模型;基于轨迹预测结果,采用效用理论建模无人驾驶重型卡车当前和未来的车道选择概率,综合当前和未来的风险评估,输出最终的驾驶行为决策;设计多目标代价函数用于从多项式候选轨迹中选取最优轨迹。基于自然驾驶数据集的仿真试验表明,提出的方法可以准确地预测目标车道后车的驾驶员合作程度以及对周围车辆的风险等级,使无人驾驶重型卡车在密集交通流下也能安全高效地执行换道决策和轨迹规划。