摘要：针对传统深度强化学习算法因训练时探索策略差导致在自动驾驶决策任务中同时出现行驶效率低、收敛慢和决策成功率低的问题,提出了结合专家评价的深度竞争双Q网络的决策方法。提出离线专家模型和在线模型,在两者间引入自适应平衡因子;引入自适应重要性系数的优先经验回放机制在竞争深度Q网络的基础上搭建在线模型;设计了考虑行驶效率、安全性和舒适性的奖励函数。结果表明,该算法相较于D3QN、PERD3QN在收敛速度上分别提高了25.93%和20.00%,决策成功率分别提高了3.19%和2.77%,平均步数分别降低了6.40%和0.14%,平均车速分别提升了7.46%与0.42%。

摘要：针对单一神经网络的预测轨迹与实际轨迹偏差较大的问题,同时为使智能无人车在双车道左转和单车道U形弯转向时具有仿熟练驾驶人的操作特性,基于熟练驾驶人的转向习惯设计一种结合长短期记忆(Long Short-Term Memory,LSTM)及反向传播(Back Propagation,BP)神经网络的LSTM-BP转向轨迹预测模型。在PreScan中建立车辆模型与虚拟场景,基于熟练驾驶人的操作习惯,通过G29驾驶模拟器操纵车辆得到转向数据训练组合预测模型,设计基于线性二次型调节(Linear Quadratic Regulator,LQR)的路径跟踪控制器,并利用Simulink-PreScan-CarSim对双车道左转和U形弯行驶两种工况进行联合仿真试验,验证该轨迹预测模型和轨迹跟踪控制器的准确性。

摘要：为提高设计重用水平,总结了国内外主要的设计重用理论和方法,指出现有研究中存在的问题和未来应加强的方面。总结并系统评述了设计重用研究的五个方向,分析了五个研究方向各自的优缺点及其相互间的关系;总结并评价比较了八种典型的设计重用实现方法;从研究对象、研究内容、研究成果类型和研究方法四个方面指出了设计重用研究中存在的问题,并指出未来可能的研究方向和应加强的方面。

摘要：为了揭示多车道高速公路超高过渡段积水分布规律,基于流体动力学理论,选取典型多车道高速公路超高过渡段设计参数,利用道路BIM设计软件建立了40组三维道路模型;分析了路面积水量和排水设施径流量的关系,建立了考虑排水设施与路面构造深度影响的降雨模拟方案;采用离散相模型和多相流模型耦合,模拟了降雨条件下的路面积水状态;分析了不同组合参数下的超高过渡段积水厚度数据,得到了合成坡度、道路宽度、降雨强度与超高渐变率对积水厚度的影响模式,计算了各车道最大积水厚度,分析了六车道、八车道高速公路积水横向分布规律。研究结果表明:积水厚度与合成坡度、超高渐变率负相关,与降雨强度、道路宽度正相关,其中降雨强度对积水厚度的影响最大,超高渐变率对积水厚度的影响最小;合成坡度为2.02%~8.54%,降雨强度为1~5mm·min^(-1)时,多车道高速公路超高过渡段最小积水厚度为0.58mm,最大达到28.35mm;当降雨强度为5mm·min^(-1)时,高速公路超高过渡段内外侧车道最大积水厚度差异明显,六车道由内侧车道到外侧车道的最大积水厚度比例为1.0:3.1:3.3,八车道为1.00:0.96:1.03:1.36;多车道高速公路超高过渡段积水厚度峰值先出现在道路中间附近,然后向外侧移动,最大积水厚度一般出现在外侧车道。

摘要：无线充电线圈的互操作性是智能道路无线充电系统的关键性能指标。为分析耦合线圈的互操作性,首先建立了无线充电系统及耦合线圈的仿真模型,选取了3种不同形状和对应尺寸的线圈作为发射线圈和接收线圈,利用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件,分别分析了不同形状和尺寸以及不同组合形式线圈对无线电能传输系统效率和耦合线圈互操作性的影响。另外,采用MATLAB/Simulink对无线充电系统的传输效率进行了仿真分析。为验证仿真结果的准确性,对无线电能传输的试验装置进行了测试验证。研究结果表明:随着线圈传输间距的不断增加,线圈的自感不变而互感不断降低,同时其耦合系数和系统的输出效率也会随之减小;圆形线圈的互操作性优于方形线圈,其中方形-方形耦合线圈互操作性最差,圆形-圆形耦合线圈互操作性最优,其最大传输间距提升9%~12%;大尺寸线圈的互操作性优于小尺寸线圈,且线圈尺寸的变化对于互操作性的影响大于线圈形状。研究结果为智能道路无线充电系统设计提供了理论依据。

摘要：为了更好地评价电动汽车各种性能,在对传统轿车驱动系统的方案和传递路线进行设计和动力源优化匹配的基础上,依据整车结构,通过对传动系统进行设计、优化和匹配的同时,对电机组件进行选型与匹配,利用Matlab/Simulink软件,对混合动力电动汽车的传动系统和控制策略进行仿真建模,在CYC_UDDS和CYC_1015循环工况下对整车动力性和排放性能进行了仿真研究。结果表明:在保证原有车型动力性的前提下,节油率分别可以达到24%和30%,排放性能也得到了极大的改善。这对中国开展电动汽车仿真研究具有一定参考作用。

摘要：研究了定位-路径问题(LRP),总结了国内外LRP模型及其扩展模型,比较了LRP模型求解算法的适用性,分析了LRP测试算例的节点分布和数据规模,提出了LRP研究的主要方向。研究结果表明:LRP模型从基于基础网络的最简化问题(带容量约束的LRP,CLRP)向多方向模型进行扩展,包括基于网络复杂化的LRP扩展,如特定网络系统的多目标LRP(MOLRP)、同时取送货LRP(LRPSPD)、接驳转运中心LRP(CDCLRP)、两阶段LRP(2E-LRP)、选址-弧路径问题(LARP)、卡车和拖车路径问题(TTRP)与设施地点为二维连续的LRP(PLRP),基础网络参数不确定化的LRP,包括带模糊数据的LRP与多计划周期LRP(MPLRP),且正在向更切合实际的问题如高度集成、不确定与动态LRP发展;LRP算法方面,精确算法仅可用于求解小规模LRP,主要LRP求解算法由早期的智能算法逐渐转向元启发式算法、基于邻域搜索优化的算法与混合算法方向发展,这些改进算法均基于特定LRP设计,具有更好的求解性能,尤其是采用基于多种破坏和修复因子的自适应大邻域搜索算法求解大规模LRP取得了较好的解,且其改造性极强;常用LRP测试算例的节点呈现均匀分布、堆分布及均匀与堆混合分布,且逐渐产生了适用于2E-LRP与LRPSPD等扩展LRP的测试算例;根据物流市场环境变化和需求,提出LRP未来扩展研究的主要方向,包括多阶段LRP的扩展(如2E-LRPSPD、考虑库存的2E-LRP等)、节点二维连续的LRP、客户含优先级的带竞争或盈利LRP、混合不确定LRP等切合实际的问题;提出了LRP求解算法未来方向,包括设计新型精确算法求解中、大规模LRP,设计更准确更高效的组合启发式算法与应用近似算法求解LRP及扩展LRP的最优解。

摘要：针对永磁同步电机(PMSM)模型预测转矩控制(MPTC)中成本函数权重系数难以设计和调节的问题,以降低逆变器开关频率的多目标控制问题为例,本文研究了基于排序法的模型预测转矩控制策略.本文通过优先级的设计解决了排序过程中最优电压矢量解不唯一的问题.考虑到控制目标重要性并不完全等同,提出了一种带有缩放因子的排序优化方法,利用缩放因子来调节控制目标的重要程度.不同于连续变化的权重系数,缩放因子的作用效果具有离散分段特性,因此其调整过程可得到有效简化.本文进一步提出了基于模糊排序法的模型预测转矩控制策略,实现了缩放因子的动态优化,从而更好地适应电机不断变化的运行状态.仿真结果表明,与固定权重系数的传统模型预测转矩控制相比,本文所提控制策略可降低系统的平均开关频率、转矩与磁链脉动,并可有效抑制动态条件下的转矩和磁链脉动.实时性实验结果表明,排序法不会严重降低模型预测转矩控制的实时性.

摘要：针对智能汽车行驶安全距离监测与防撞试验高成本、高危险性以及试验结果难以观察的问题,研究了智能汽车安全距离监测与防撞的虚拟仿真;应用Visual Studio 2015、3Dmax、Unity3D等虚拟仿真技术在虚拟制动控制系统中进行了可嵌入多控制模型的自动驾驶汽车行车安全距离监测和防撞虚拟仿真试验,测试了不同制动模型的防撞应用效果;以电动汽车动力性能和制动力学特征为基础建立了虚拟整车模型及其制动系统模型,根据路面附着系数和不同道路材质建立了虚拟试验道路模型和试验场景等虚拟环境,开发了试验电子设备仿真模型,实现了多虚拟控制器嵌入,研究了基础模型和反向传播(BP)神经网络模型的嵌入与仿真效果;通过设计接口将虚拟软硬件设计效果与仿真试验过程相关联,并采用动画渲染直观展现,同时应用内存优化实现了在网络版访问服务器中进行虚拟仿真试验;通过实车试验验证了仿真系统,并对比了实车试验数据与2种模型的仿真数据。研究结果表明:在低速情况下,基础模型计算的安全距离与实车试验所测安全距离的相对误差为2.49%,BP神经网络模型预测的安全距离与实车试验所测安全距离的相对误差为2.07%;在高速情况下,因为传感器不稳定的原因,基础模型计算的安全距离与实车试验所测安全距离的相对误差为10.03%,BP神经网络模型预测的安全距离与实车试验所测安全距离的相对误差为10.35%。由此可见,该仿真系统可使高风险的碰撞试验在虚拟环境下完成。

摘要：针对动力学建模方法对车辆质心侧偏角进行估计所面临的路面附着系数和车辆参数无法准确获取等缺点,基于统计学理论中的支持向量机对车辆质心侧偏角估计展开研究。选择方向盘转角、车辆速度、横摆角速度和侧向加速度作为支持向量机的特征向量。在Carsim仿真平台设计了20组典型车辆操纵试验作为训练样本得到预测模型,通过2组变附着系数路面上的操稳性试验对模型进行了验证。研究结果表明:支持向量机可以有效实现对不同附着路面上车辆质心侧偏角的估计,达到了较高的估计精度,即使车辆发生大侧偏现象使轮胎进入侧偏角-侧偏力曲线的非线性域,该方法仍能够实现质心侧偏角的准确估计,估计的绝对误差不超过1.42°,从而为车辆主动安全控制提供了参考。