我国中小城市电动两轮车骑行者戴盔意向研究——基于TPB和TAM整合模型

【目的】探究影响我国中小城市电动两轮车骑行者戴盔意向的心理因素,以更好地提升头盔佩戴率。【方法】从骑行者角度出发,结合计划行为理论(theory of planned behavior,TPB)和技术接受模型(technology acceptance model,TAM),构建了电动两轮车骑行者戴盔意向模型,通过结构方程模型(structural equation model,SEM)探究了骑行者心理潜变量对戴盔骑行意向的影响效果。【结果】与以传统的TPB为框架的模型相比,基于TPB和TAM整合的模型在拟合适配度方面表现更优。其中态度(0.411)、知觉行为控制(0.305)两个潜变量对骑行者戴盔意向的作用效果最为显著,骑行者的年龄对戴盔意向模型具有调节作用。【结论】研究结果可以为当地政府制定相关政策提供理论参考依据,并为其他学者后续针对戴盔骑行行为的研究提供思路。

微型电动汽车正面碰撞约束系统匹配研究

目前对微型电动汽车相关研究逐渐增多,但碰撞安全性能方面的研究相对较少。基于国内某款微型电动汽车在进行49 km/h正面碰撞后车内Hybrid Ⅲ 50th男性假人伤害程度较高的问题,对该车约束系统的参数匹配进行优化处理。参考相关规范对驾乘人员的保护要求,以仿真分析结果中的头部伤害指标HIC、头部累积3 ms合成加速度、加权综合损伤数值WIC为研究指标,进行极差分析来综合选取参数及水平值;通过正交试验进行优化设计仿真,最终得出最佳约束系统的最佳参数匹配方式,使得微型电动汽车在发生碰撞事故时驾驶员头部位置的伤害得到降低,同时维持或降低胸部和下肢伤害水平,综合损伤也得到降低。结果表明优化后的该约束系统可达到对驾驶员最优的保护效果。

有限理性决策理论下驾驶信息过载研究及应用

随着汽车网联化和智能化的发展,汽车驾驶过程面临着车内外多源信息过载的影响,这可能会产生交通安全问题.驾驶信息过载包含感知、认知和决策等复杂神经机制.在知识、时间和精力有限的情况下,当驾驶员处于庞大、繁杂、多变环境中排查信息对象并进行决策时,决策都是在有限度的理性条件下进行,且常带有主观因素,这是有限理性决策理论的基本原理.汽车工业界基于有限理性决策理论,根据人的特性研究了AR-HUD控制驾驶信息过载的汽车驾驶辅助技术以及OLED车载显示的应用,驾驶员在面临信息过载时可快速筛选关键信息,做出正确驾驶决策,以此来提升驾驶的安全性.本文通过综述国内外学者在驾驶信息过载原因、生理心理机制以及控制驾驶信息过载的技术和装备等方面的研究成果,为安全驾驶、汽车智能化发展的产学研结合提供参考.

某SUV安全带支架异响问题研究与优化

汽车异响噪声会增加用户的疲劳感受,显著降低舒适性体验,因此,在汽车开发阶段,必须高度重视并优化解决异响噪声问题。某运动型多用途汽车(SUV)在开发阶段,内部考核发现抽拉安全带织带时有明显的敲击异响。经客观分析和交叉验证后确认异响来源于织带导向卡扣与金属支架的敲击,经过分析和试验验证后,针对该问题制定了短期解决方案:用毛毡消除导向卡扣与支架的间隙;同时制定了长期解决方案:优化设计尺寸。最后既解决了异响问题,验证了优化方案的有效性,又避免了支架零件的报废,同时快速高效的解决问题,确保了该整车项目按时投产,并为后续车型开发提供技术经验。

面向行人分类保护的汽车气囊式吸能装置研究

当前面向行人的碰撞保护研究主要针对成人开展,未对成人和儿童实施分类保护。本文根据EuroNCAP相关碰撞条款,建立了人-车碰撞数值仿真模型。仿真分析表明,通用气囊无法同时有效降低成人和儿童头部损伤。为此,根据安全气囊的特点及成人和儿童生理上的差异研究了成人和儿童分类保护气囊式吸能装置,并提出了一种改进的YOLOv5行人目标检测模型以实现对成人和儿童的分类识别。根据分类结果,汽车控制模块动态调整气囊式吸能装置参数,使该装置能够针对成人和儿童分别展开到不同状态,实现对行人的分类保护。结果表明,所设计的目标检测模型能够实现行人的分类识别,与初始模型相比,其在成人和儿童类别检测精确度方面分别提高了3.11%和4.32%。安装分类保护气囊装置后,成人头部HIC值能够最大降低63.4%,峰值加速度能够最大降低61.7%;儿童头部HIC值能够最大降低31.4%,峰值加速度能够最大降低53.2%。研究成果能够为行人主被动安全保护装置设计提供科学理论支撑。

基于可解释的麻雀优化随机森林算法的驾驶疲劳检测方法

针对疲劳驾驶难以准确检测和检测模型可解释性低的问题,提出了一种可解释的麻雀优化随机森林模型(SSA-RFC-SHAP)用于驾驶疲劳检测。以驾驶员脉搏波信号为数据源,进行心率变异性分析并提取特征指标;通过皮尔逊相关性检验和卡方独立性检验筛选出用于驾驶疲劳程度判别的特征指标集;通过麻雀算法对随机森林分类器进行优化并建立驾驶疲劳三分类检测模型;最后利用夏普利加性解释算法对模型检测结果进行可解释性分析。结果表明:提出的SSA-RFC-SHAP模型在驾驶疲劳三分类检测任务中,准确率、精确率、召回率和F 1分别达到90.52%、90.34%、90.16%、90.24%,高于RFC、BiLSTM、CNN-LSTM和Gradient Boosting模型;在模型的可解释性方面,得到了各特征对模型预测的影响以及模型的具体决策过程,其中MeanHR与疲劳状态存在负相关关系,MedianNN和LF与疲劳状态存在正相关关系。可见提出的SSA-RFC-SHAP驾驶疲劳检测模型可为驾驶疲劳预警提供科学指导。

基于提高乘员保护效能的安全气囊折叠方法研究

提出了安全气囊展开特性的优化指标。使用LSDYNA软件建立了不同折叠方式的气囊有限元模型,结合静态点爆试验和图像处理技术,对一种新型气囊在典型折叠方式下的展开特性进行了分析。以模拟计算结果为依据,设计了基于提高乘员保护效能的新折叠方法。经试验验证,新设计的折叠方法具有良好的展开特性。

正面碰撞安全带约束系统开发与试验验证

详细介绍MADYMO安全带及正面碰撞模型的建模流程;并利用此模型,从乘员运动姿态、头胸部伤害响应值和非约束系统效率等方面,对比不同安全带预紧器、限力器模型对乘员的保护效果。计算结果表明,利用预紧器消除安全带的初始松弛量,可显著提高乘员的非约束系统效率,并有效降低人体损伤值;在预紧量相同的情况下,锁扣预紧器的非约束系统效率优于卷收器预紧器;利用限力器可减轻胸部载荷。

国外行人柔性腿型冲击器的发展及现状

行人下肢损伤生物力学的研究推动了行人柔性腿型的开发。行人柔性腿型在开发过程中,其生物逼真性、试验重复性及可操作性逐渐提高,最终达到测试用冲击器的要求。在文献研究的基础上,概述了国外行人柔性腿型的发展及现状,包括行人下肢损伤机理、行人柔性腿型冲击器开发过程,以及不同版本柔性腿型差异,并提出了未来开发针对中国人的人体特征的行人柔性腿型冲击器问题。

儿童安全座椅中填充吸能泡沫对头部的保护效果分析

采用Pam-Crash仿真软件,在已验证的6岁儿童乘员有限元模型上,施加ECE R129法规中规定的减速度曲线,以模拟汽车在侧面碰撞事故中后排儿童乘员的头部损伤情况。通过头部质心合加速度、头部性能指标(HPC)、脑组织Von Mises应力、颅内压、剪切应力和泡沫与头部之间的接触力等评价指标,研究侧面碰撞时安全座椅侧翼结构中头枕部位填充吸能泡沫对儿童乘员头部的保护效果。结果表明:安全座椅中填充泡沫可有效降低侧面碰撞对头部的损伤,且填充PU泡沫的保护效果要优于EPS泡沫。

行人保护柔性腿型碰撞的车辆前端结构优化设计

在开发某车型时,为达到2014年欧盟新车评价规程(Euro-NCAP)中柔性小腿(Flex PLI)碰撞满分6的目标,对其前端结构进行优化。运用计算机辅助工程(CAE)技术,优化前横梁吸能装置结构:弱化孔宽度增加至35 mm,并增加压溃引导面;优化下支撑结构:去掉连接件,并将下支撑前端面厚度减少至0.8 mm。优化后的吸能装置可以实现完全压溃,这使其本身的吸能增加22 kJ,使小腿胫骨中上部弯矩降低106 Nm;与优化后的下支撑相配合,小腿的中部可以向X正向移动增加25 mm,下部向X正向移动减少15 mm,使内侧副韧带伸长量降低了17.8 mm。改进后的前端结构柔性小腿碰撞达到满分。

轿车侧面安全气囊匹配设计与优化研究

引入变量筛选技术和2阶响应面法以进行轿车侧撞安全气囊匹配设计的研究。整个匹配设计和优化过程包括:建立整车有限元模型及验证,耦合侧撞安全气囊模型,筛选匹配敏感变量和响应面法优化等。最终对以肋骨变形指标为依据而筛选出的影响侧气囊保护效能的两个敏感变量,即侧撞安全气囊的安装高度和与人体的距离,进行设计优化,结果使肋骨变形指标降低了23.1%。

基于Euro-NCAP评价规程行人柔性腿型碰撞试验

为了减少行人小腿碰撞伤害,参考2014年版的欧盟新车评价规程(Euro-NCAP),对某车型进行柔性腿型(Flex-PLI)碰撞试验;评估了行人小腿碰撞得分,以此来分析影响胫骨伤害及膝部伤害的关键因素。结果表明:车辆前端与胫骨接触位置结构刚度对胫骨弯矩值影响较大;膝部韧带伸长量与膝关节上部及下部相对运动有关。因此设计时,应避免因车辆前端结构刚度过强导致胫骨弯矩超标准;应通过调整膝关节上部及下部侵入量来改善膝部韧带伸长量。这些结论,可为改进车辆前端设计提供参考。

折叠气囊展开过程CV和ALE数值模拟方法对比研究

文中首先给出一种折叠气囊网格的简单划法;然后用基于热力学的CV法和考虑高速气体与气囊织物相互作用的ALE法对驾驶员侧气囊展开进行了数值模拟,并对两种方法的模拟结果进行了对比。结果表明:CV方法尽管计算简单,但不适合于离位情况下气囊展开过程的模拟,建议使用ALE方法。

泡沫与塑料静态压溃分析及在行人小腿碰撞中验证

研究了行人保护小腿碰撞时,车辆前端材料的吸能性能。先对3种不同密度的泡沫和1种塑料,进行静态压溃性能试验。在此基础上,选择吸能较好的30 g/dm3的泡沫和这种塑料,在某款运动型多功能车(SUV)车上,测量了行人保护小腿碰撞试验中样件的吸能性能。结果表明:静态压溃试验中,该种塑料的整体性能优于泡沫,塑料试验的峰值载荷、平均载荷、总吸能为泡沫试验的4倍以上,塑料试验的质量比吸能也高于泡沫的。因此,在相同吸能空间条件下,采用塑料作为车辆前端吸能材料,能够降低行人小腿胫骨加速度及膝部弯曲角,因而,有利于改善行人小腿碰撞安全性。

乘员约束系统逆问题满意准则模型的交互式求解策略

通过对乘员约束系统逆问题满意准则模型的研究，首次提出一套适合ＣＡＥ需要的多层交互求解策略。文中提出并证明的若干定理保证了求解方法的有效性。最后描述了交互过程，并用示例予以验证。

主动预紧式安全带控制系统的实现

主动预紧式安全带在接收危急信号时,可在碰撞前有效地消除织带松弛量,从而降低乘员在正面碰撞中的损伤,降低乘员发生二次碰撞的风险。本文首先在建模仿真的基础上验证了主动预紧式安全带降低乘员损伤的功能,接着确定控制系统的参数,从而完成了软件系统算法的设计,实现了高优先级信号的优先执行,保证了信号扫描和电机运转的并行。最后进行了台架静态测试,验证了控制系统的功能可靠性。结果表明,该智能控制系统可有效进行CAN通信,准确执行安全带预紧指令,有效支撑主动预紧式安全带功能的执行。

汽车安全气囊点火控制算法的研究

本文提出了一种安全气囊点火控制算法。这种算法是对移动窗内的减速度信号进行积分,得到一个指标,然后根据台车碰撞试验的图像测量结果和电测量结果,确定点火阈值。经过多次台车碰撞试验,证明了这种算法的有效性。

基于任意拉格朗日-欧拉算法的气帘展开数值模拟

大多数气囊展开模拟采用均匀压力算法,为了更有效地模拟充气气体与袋体的相互作用,建立了基于任意拉格朗日-欧拉算法(ALE)的气帘仿真模型,详细介绍了ALE模型相关组成部件、参数设置和接触定义方法,并利用LS-DYNA软件对该模型进行了仿真验证,最后将所建的气帘ALE模型初步应用到某车侧面碰撞仿真中,以考察气帘对乘员的保护作用。

基于MADYMO的乘员正面碰撞侧约束系统模型的建立

利用先进的汽车碰撞安全性模拟的软件MADYMO建立正面碰撞模型(乘员侧)。模型的响应与加速度滑台试验的结果基本一致,包括大腿力、腰带力、肩带力、颈部力(FX,FZ)、颈部弯矩(MY)、胸部位移,以及髋部、胸部、头部的加速度的响应。介绍了利用MADYMO软件建立正面碰撞侧约束模型的一般过程,以及仿真与实验结果的比较。