高速公路施工区车速差异显著性测定

为分析高速公路施工区不同交通控制区域的车速特性,基于现场试验与统计分析方法探究了双向四车道高速公路单向行车道封闭和半幅封闭半幅双向通行施工区车速的差异性,提出施工区车速差异分析的一种方法.采用P-P概率图法分别对两类施工区不同交通控制区域的大型车、小型车速度进行正态分布检验;运用多独立样本Kruskal-Wallis检验方法对两类施工区不同交通控制区域的大型车、小型车速度分别进行差异显著性测定.研究结果表明:单向行车道封闭和半幅封闭半幅双向通行施工区大型车、小型车速度均服从正态分布,施工区不同交通控制区域车速的差异性显著.     

基于广义能量法的车辆制动稳定性分析

运用广义能量法和能量相平面方法分析了车辆转弯制动过程中的非稳态特性和能量转换特性.结合魔术公式轮胎模型,建立了考虑载荷转移的车辆9DOF非线性动力学模型.基于VBOX惯性测量技术搭建车载稳定性测量系统验证了模型的可靠性,运用广义能量法和相平面分析方法建立了车辆能量转换分析模型.在Matlab环境下仿真分析了转弯制动工况下车辆能量时变及转换特性.结果表明,车辆制动初始时间区域为车辆失稳和施加控制的关键区域,在较小转向角制动时以横摆控制为主,转向角较大时应兼顾侧向控制和横摆控制.     

基于鞍座因素的半挂汽车列车横向稳定性研究

针对轿车操纵稳定性研究方法在汽车列车研究中的局限性,探讨了一种适合于研究汽车列车操纵稳定性的方法和改善措施.根据所建包含鞍座阻尼的半挂汽车列车系统动力学模型,进行了"S"移线工况下汽车列车运行状态的计算机仿真与分析,揭示了挂车相对牵引车侧倾角、横向加速度等运动参数的变化响应,并通过施加鞍座阻尼力矩来改善系统的横向稳定性.研究结果表明阻尼力矩能有效减小系统的横摆振幅和摆振频率,为研究半挂汽车列车操纵稳定性提供了参考和借鉴.     

基于Lyapunov的客车稳定域估计

针对平面稳定域在评价车辆稳定性方面的不足,提出了客车空间稳定域的一种估计方法.建立了包含Pacejka轮胎魔术公式的客车三自由度非线性动力学模型,通过仿真和实车试验对比验证了所建模型的有效性.基于客车非线性动力学模型,构建了系统Jacobian矩阵,应用霍尔维茨(Hurwitz)判据分析了车辆系统稳定性随前轮转角变化情况以及车辆的临界状态.在构建客车系统二次型能量函数的基础上,利用Lyapunov法和车辆系统稳定特性确定了客车空间稳定域.客车在满载条件下的蛇形试验结果表明:应用上述方法确定的客车行驶稳定域能够较好地表征车辆系统稳定性,可为客车操纵稳定性评价和控制提供有益参考.     

惰行工况下汽车列车横向稳定性分析

建立包含可变鞍座阻尼力矩的汽车列车数学模型,采用轻微制动与施加转向轮横向扰动来模拟汽车列车的惰行工况。仿真分析了该工况下系统横摆加速度和横摆角速度等运动参数的变化响应,并初步探讨了施加鞍座阻尼力矩对横向稳定性的改善作用。研究结果表明:横向扰动是产生系统摆振的主要因素,施加适当的鞍座阻尼力矩可有效改善系统横向稳定性。     

基于相似模型的汽车列车横向摆振试验研究

应用相似模型理论对半挂汽车列车模型进行了相似关系分析．在建立汽车列车横向动力学模型的基础上,在汽车列车横摆模拟实验台上,对在不同车速、不同结构参数条件下的汽车列车横向摆振特性进行试验,并对试验结果和数字仿真结果进行对比分析．研究结果表明：理论计算结果与模型试验行为具有很好的一致性,这种方法为提高试验系统性能和向原型车辆反推提供可行性．     

基于K均值聚类分析的车辆横向稳定性判定方法

针对既有车辆失稳判定方法存在的不足,开展了车辆横向稳定性关于模式识别的研究,提出了一种基于K均值聚类分析的车辆横向稳定性判别方法.利用CarSim建立整车动力学模型,采用K均值聚类算法对车辆行驶状态数据进行离线聚类分析,得到离线聚类质心及其危险等级.搭建CarSim与Simulink联合仿真平台,计算车辆实时行驶数据点与离线聚类质心之间的欧氏距离,设计了车辆横向稳定性判定指标,对车辆行驶稳定性进行了在线识别.该判定方法充分利用车辆离线数据和实时数据,对车辆行驶状态数据进行数据挖掘.仿真结果表明,该判定方法能够准确实时量化车辆的行驶稳定性,为控制系统的介入时机与程度提供判据.     

基于大灯碎片分布场的汽车碰撞事故再现模型

为建立汽车大灯碎片分布场的抛距与汽车碰撞速度间数学模型,研制了汽车模拟碰撞装置,并以汽车碰撞时所产生的汽车大灯碎片为研究对象,通过卖车碰撞模拟试验,分析一定初始条件下大灯碎片偏移角度、抛距随碰撞速度的变化关系.试验结果表明:汽车碰撞速度影响碎片抛距,且大灯碎片偏移角度分布场区域一定;在无制动力影响情形下的碰撞,大灯碎片偏移角度分布区域为-12.5°～12.5°;而有制动力影响情形下的碰撞,其分布区域为-12.5°～20°;依据大灯碎片分布场抛距与碰撞速度间关系,建立大灯碎片分布场事故再现模型.     

基于Ordered Probit模型的交通事故受伤人数预测

建立了交通事故受伤人数预测的Ordered Probit模型,应用极大似然方法进行了模型标定.应用模型分析了受伤人数的影响因素,计算了各影响因素的边际贡献,并进行了受伤人数的预测.结果表明,对受伤人数影响较大的因素有路表是否干燥、是否有大中型车辆、是否在交叉口.所建模型在进行事故受伤人数预测的同时,也可用于分析各因素对受伤人数的影响方向和影响程度.文中结果可为交通管理部门迅速准确地判断事故态势并做出快速响应提供决策支持.     

半挂汽车列车转弯制动横向稳定性控制

为实现半挂汽车列车在转弯制动时的横向稳定性,建立了半挂汽车列车非线性动力学仿真模型. 利用实车系统的稳态转向试验与直线制动试验,验证了模型的可靠性. 对在低附着路面上行驶的半挂汽车列车转弯制动失稳机理进行了分析. 设计了以牵引车和半挂车的补偿横摆力矩来修正横向稳定性的控制策略,仿真结果表明,控制方案可有效地纠正半挂汽车列车在低附着路面上转弯制动的过度转向,改善车辆的横向稳定性.