面向垃圾分类的全柔性多车舱车辆调度优化研究

垃圾分类运输是垃圾分类政策有效实施的重要环节。现有分类运输方法以单车舱专用车辆为主,易造成车辆资源浪费、垃圾收集点拥堵等问题。为此,本文引入能同时独立运输多种垃圾的多车舱车辆,依托我国垃圾收运实际情况,对车舱设置、收运模式等进行分析;以此为基础提出全柔性多车舱车辆路径问题(full flexible-MCVRP)及优化模型,并采用遗传算法进行求解。实际算例表明,与现有专用车辆分类调度方案相比,本文所给多车舱车辆调度方案总行驶路径更短,收运效率更高。进一步,针对几种典型城市生活区域,研究了垃圾分类占比对车舱分配方案的影响,为多车舱车辆设计提供参考。

基于模型预测控制的智能车辆轨迹跟踪仿真

为提高智能车辆在不同速度下轨迹跟踪的精度和行驶稳定性,基于三自由度车辆动力学模型和模型预测控制算法(MPC),设计了自适应调整最优时域的控制律,基于实际前轮转角与预测前轮转角的误差特性,搭建了可利用PID反馈补偿前轮转角的MPC轨迹跟踪控制器。针对不同速度工况下,经Matlab/Simulink和CarSim联合仿真,仿真结果表明,自适应调整最优时域的MPC-PID控制器相比固定时域MPC控制器,跟踪精度得到了提升,且能保证受控车辆的稳定性。

特种车辆非充气轮胎研究综述

非充气轮胎对比普通充气轮胎存在不易爆胎、稳定好等特点,可有效提高特种车辆应对极端路面和复杂作业环境的能力。从非充气轮胎应用于特种车辆的巨大潜力为契机,对非充气轮胎的研究现状与趋势进行概括。对非充气轮胎的性能分析与机理研究的方法进行总结,发现其支撑体的结构、刚度、表面平滑度是影响轮胎运行期间振动和噪声的关键。根据非充气轮胎设计要求,对其拓扑优化和力学特性研究方法进行了分析整理,仿生结构非充气轮胎利用仿生学方法解决非充气轮胎性能问题将存在重要研究价值。

改进生成对抗网络的雾霾天气交通标志识别算法

为提高雾霾天气下交通标志识别的准确性,提出一种改进生成对抗网络(GAN)的雾霾天气交通标志识别算法。该算法主要分为2个部分:第1部分是多尺度GAN的图像去雾,在生成器中增加多尺度卷积和感知损失函数,多尺度卷积有利于提取特征,感知损失可以在图像的深度特征上保留内容、风格等高级语义信息,使去雾效果更符合人眼对图像质量的感受;第2部分是交通标志识别,在原有YOLOX-S模型的基础上增加感受野更小的160×160检测层来降低小尺度交通标志的漏检率,其次在主干网络中增加坐标注意力(CA)机制强化特征网络。实验结果表明,提出的去雾模型具有较好的效果,评价指标PSNR和SSIM的结果都优于其他代表性算法;交通标志识别算法与原模型进行比较,准确率、mAP值、召回率分别提高了2%、4%和7%,验证了模型的有效性。

车辆轨迹模型预测控制器的算法研究

为提高无人驾驶汽车行驶控制中的跟踪精度和车辆稳定性,提出了一个改进的模型预测控制器(MPC)。首先,为解决高速转弯工况下轮胎侧偏刚度的强非线性特性导致的车辆失稳问题,建立了轮胎动态侧偏刚度估计器进行实时估计;在此基础上,利用改进粒子群算法对现有模型预测控制器的时域参数进行优化,以提高算法跟踪精度和稳定性;最后,为验证控制器的效果,选取合适的工况进行了联合仿真测试。结果表明,改进控制器在高速转弯的工况下,跟踪精度误差降为4.9%,横摆角误差降为2.6%,比传统模型预测控制器分别提高了67.8%和62.3%,比模糊控制算法优化的控制器分别提高了55.8%和58%。

智慧交通背景下公交服务适老化评价研究

随着城市老龄化进程加快和公交系统智慧化发展,对公交服务的适老化评价越来越得到社会的广泛关注。公交服务技术在不断改进升级,因此公交服务评价体系也需不断进行动态调整。以太原市为例,通过梳理相关文献和实地调研,引入新的评价指标,构建公交服务适老化满意度评价体系,并利用结构方程模型对公交服务适老化满意度进行评价。结果表明:舒适性、安全性、便捷性、无障碍性、可靠性、智能化与满意度均存在正向相关性,其中舒适性对满意度影响最大;车内拥挤程度、车辆运行安全性、步行至公交站点的便捷度、车内LCD屏、高峰时段成功搭乘率、定制公交等观测变量对其所属潜变量作用更显著,是影响适老化的主要因素。文章根据研究结果提出改善策略,为提升公交适老化服务提供参考。

基于非线性仿生悬架的越野车辆平顺性研究

针对越野车辆采用传统线性悬架越野行驶时平顺性差的问题,文章提出了一种基于双菱形仿袋鼠腿悬架(下称仿生悬架)的车辆平顺性改善方案,研究了仿生悬架布置方案、弹簧刚度比、车身偏频比对整车平顺性的影响。研究发现:1)仿生悬架具有明显的非线性刚度特性,随着弹簧刚度比的增大,其非线性刚度特性增强。2)相较于其他布置方案,前后轴均采用仿生悬架的整车平顺性最优。3)路面较差时,仿生悬架刚度比越大,整车平顺性越好;随着前后轴仿生悬架静挠度比的减小,车身垂向振动与俯仰振动均降低。上述结果表明,采用非线性仿生悬架的越野车辆表现出良好的平顺性,验证了所提仿生悬架研究思路的正确性与有效性。

六轴重载车辆激励下车桥耦合振动研究

随着我国公路车辆呈重载化、高速化发展,尤其在重型车辆作用下,由于车桥耦合振动引起的桥梁安全问题不可忽视。以六轴拖挂车为例,通过车轮与桥梁间力学和位移耦合关系,重点研究在不同桥面不平度、车重参数作用下桥梁振动响应变化规律。结果表明:随着桥面状况恶化和车重因素的增加,桥梁关键截面处动力响应幅值呈增大趋势,最大增幅分别为58.2%~64.6%和33.3%~80.6%,但桥面不平度恶化会加剧车桥间的振动关系,而车重变化时,桥梁的冲击效应并非与车重呈某种线性关系,而是采用合理的车重可减低桥梁的冲击效应。

MOVES模型在城市交通碳减排评估中的应用

为准确评估城市道路交叉口信号优化的碳减排效果,在实际交通调查的基础上利用MOVES模型模拟信号优化后道路车辆污染物排放的变化,对交通管控的节能减排效应进行定量分析。结果表明:信号优化不仅能有效缓解交通拥堵,提高主干道交通流的速度,还能够不同程度降低不同污染物的排放总量,尤其是CO_(2)的排放量;虽然信号优化后不同污染物排放总量都在降低,但对于道路行驶的基数较小的车型,其污染物排放趋势有可能增加;不同污染物对信号优化的敏感性不同,因此减排效果不同,但相同车型的不同污染物的减排趋势相似。通过详细分析模型参数的本地化过程和排放结果,所研究的污染物排放测算方法更符合实际情况,可以为其他城市交通管控的减排效益研究提供参考,为城市的低碳绿色发展提供理论基础。

校企合作背景下的车辆工程专业研究生培养模式研究

随着汽车行业向新能源智能网联汽车方向的转型,汽车企业对车辆工程专业研究生的要求不断提高。在这样的背景下,要求培养研究生具有较强的实践能力、科研能力、创新创业能力。传统研究生培养模式理论研究与工程实际相脱节的弊端不断显现,而校企合作作为工科研究生的创新培养模式可有效解决这个问题。本文从车辆工程专业研究生的培养特点出发,从研究生培养目标、培养方案制定、教学方法和内容、专项技能训练和实践基地建设等方面,对改革完善研究生的培养模式进行了研究,为应用研究型高层次专业人才的培养提供了参考。

二轴整车激励下车辆舒适性研究

近年来,由车桥耦合振动引起的车辆舒适性问题不可忽视。以二轴整车为例,基于ISO2631法,将加权加速度均方根值作为评价指标,研究在不同桥面不平度、车重下车辆舒适性变化规律。结果表明:随着桥面状况恶化,车辆的加权加速度均方根值显著增大;而当车重从30%逐级加载至110%时,车辆的加权加速度均方根值逐渐减小,其研究成果对车辆的舒适性分析提供一定参考。

不同交通流状态下简支梁桥动力响应研究

为了解交通流状态对桥梁动力响应的影响,根据道路服务水平,选择车头间距与车速作为交通流状态评价指标,选用两轴平面整车车型,基于模态综合法,建立多车车桥耦合振动分析模型,分析不同交通流状态下简支梁桥的动力响应。结果表明,当车辆达到3辆时,桥梁跨中最大竖向位移最大,车辆增加到5辆时,桥梁跨中最大竖向位移趋于稳定;当车辆之间的距离增加时,车辆之间的叠加动力效应减弱,桥梁跨中最大竖向位移逐渐减小并接近单车下的数值;在不同交通流状态中,稳定流对桥梁动力响应的影响最小,限制流对桥梁动力响应影响最大。

工程车辆座椅悬架ANFIS控制策略研究

以某型工程车辆的座椅振动系统为对象,利用自学习和模糊推理(Adaptive Network-based Fuzzy Inference System,ANFIS),提出了基于ANFIS的座椅悬架振动半主动控制方法,解决了工程车辆工作过程中座椅振动过大的问题。首先,分析工程车辆座椅悬架的振动过程,建立座椅悬架的动力学模型;然后,加入前馈、反馈环节,设计座椅悬架的模糊神经控制系统;最后,分别观测振动激励频率不同、控制器控制对象不同和以实测座椅信号为输入时的控制效果。结果表明,模糊神经振动控制系统减小了座椅的振动能量,降低了座椅的振动频率,座椅振动位移均方根值为被动悬架座椅的52%~66%。

区分出行类别的太原地铁乘客满意度精细化评价

地铁具有缩短空间距离,加快区域人员流动的优势,对改善交通拥堵、减少用地资源紧缺起到重要作用。乘客满意度结果可以有效评价地铁运营的现状,然而目前的研究缺乏对出行类别的区分,工作出行(周一至周五)和非工作出行(周六、周日)的精细化评价仍显不足。结合太原地铁的设计特征,文章旨在建立综合指标评价体系,区分工作出行和非工作出行,借助模型实现理想满意度评价,通过四分图模型提出改进建议和措施。结果表明:(1)在工作出行和非工作出行内,乘客对太原地铁的满意度较高(保持在83%以上);(2)工作出行准时性、舒适性、秩序性、服务性优于非工作出行;(3)不同出行类别下,相关指标的乘客满意度均相对较低,包括:站台拥挤状况、上下车秩序、洗手间整洁程度、办理充值IC卡是否方便等。本章可为太原地铁不同出行类别的精细化评价与管理提供参考和借鉴。

20钢/316L复合管固液复合制坯工艺研究

双金属复合管在石油运输行业中应用前景广阔,结合性能是考察复合管是否合格的重要指标之一。为了能在轧制成形过程中得到高品质的复合管材,在复合管制坯过程中要求实现界面处的冶金复合。以20钢和316L为原材料,基于结合温度及元素扩散情况,采用固液复合方式,并且结合界面的温度模型及通过Pro CAST软件模拟,获得了外模最佳预热温度为1050—1100℃。通过现场试制界面处实现了冶金复合,在最佳温度范围既保证了固态20钢和液态316L之间能达到冶金复合,又能使元素有充分的扩散时间而增强了界面结合强度,同时又可以防止因元素过渡扩散而导致316L腐蚀性能下降。该方法为后续复合管连轧提供了优良的管坯,可实现高品质复合管的现场生产。

装载机驾驶室方向盘倾角对肌肉疲劳的影响研究

为分析装载机驾驶员在驾驶过程中手臂肌肉的疲劳情况,设计并完成动态旋转方向盘试验,测试并比较3种方向盘倾角(A型为24°、B型为25°、C型为31°)对肌肉疲劳的影响情况。采用现场真机实验的方法,选取左臂中三角肌为测试对象,聘请14名驾驶员作为被试人员,运用表面肌电测量方法并提取操控方向盘时的表面肌电数据,采用单因素方差分析方法分析3种测量结果并对MPF进行两两比较,实验结果为A型和B型之间不存在显著性差异(P>0.05),C型与A型和B型均存在显著性差异(P<0.05);表明不同的方向盘倾角对肌肉疲劳有较大影响。通过研究得出结论,C型方向盘倾角较容易疲劳,A型和B型不容易疲劳,在仅考虑方向盘倾角的前提下,A型和B型的方向盘倾角优于C型。在装载机驾驶室人机设计中,为降低驾驶员肌肉疲劳,建议方向盘盘面应采用较平缓设计方式,该结论可为后续的方向盘倾角设计提供参考。

高速-重载全地形车仿生悬架系统运动学分析

全球自然灾害形势复杂,极端灾害事件呈频发、高发、突发态势。某型高速-重载全地形车作业过程中会产生剧烈振动,传统减振方案存在诸多影响减振效能的潜在因素。从仿生学原理和生物力学机理入手,探究自然界犀牛、袋鼠的生物缓冲特性与全地形车速度快、承载重、冲击强等应用性能之间的内在联系,结合机械原理,研究一套结构紧凑、抗冲击能力强的仿生悬架系统,响应高速-重载全地形车在复杂地形下应急保障工作的需求。结合几何原理建立仿生悬架系统运动学数学模型,求得各输入、输出角位置参数数值算例,并对三维模型展开位置仿真分析,验证数值算例的正确性。在验证其仿真结果与理论计算结果相符的基础上,对相应角速度及角加速度随时间变化的运动轨迹进行运动学分析,验证该机构在运动过程中的平稳性,表明结构设计符合减小冲击和振荡的实际运行需求。运动学数学模型可为后续结构参数优化、确定减振单元性能、进一步实行控制和试验工作提供可靠的数据资料和理论支撑,有助于提高减振系统研究与设计的效率,缩短研发周期,降低研究成本,同时为其他减振系统研究提供有益参考。

新时代高校师生关系的伦理分析及建构

师生关系是教育活动中最核心的关系,高质量的师生关系是实施高水平教育活动的必要保障。将高校师生关系置于新时代背景之下,审视当前师生关系存续中存在的伦理问题,探讨良性师生关系应有的伦理精神,从优化教师职业道德规范、提升学生思想道德修养、加强校园伦理环境建设、营造尊师爱生社会氛围等方面着手构建“亲清”师生关系的伦理策略,为高校师生确立立德修身、遵纪守法的规范性要求,也为优化并发挥师生教育共同体的价值功能、践履立德树人的职责使命注入深厚的伦理意蕴。

分布式驱动电动汽车状态与路面附着系数估计

【目的】准确获取车辆行驶状态参数和路面附着系数对于维持分布式驱动电动汽车的安全性和稳定性十分重要,针对于此,研究了一种能够准确估计其参数的算法,既能降低量产车辆的成本,又能达到车辆安全稳定的目的。【方法】首先,建立三自由度车辆模型,应用基于奇异值分解方法(SVD)的容积卡尔曼滤波算法搭建参数估计器。然后,搭建Carsim/Simulink联合仿真实验平台,采用高、低附着和对接路面双移线工况进行仿真验证。【结果】仿真实验结果表明,估计器能够较准确地估计出参数的真实值。基于仿真的良好估计效果,搭建实车实验平台,进一步进行验证得出,实车实验结果与仿真结果趋势一致,该算法具有较好的估计准确性和时效性。

基于改进势场法的智能车超车动态路径规划

为了改进人工势场法(artificial potential field,APF)在智能车高速超车状态下规划出的轨迹规范性差、安全性得不到保障、以及路径不平滑的问题。设计用于指引智能车换道的换道引力势场,以保证换道轨迹的规范性;构建异向分布结构的障碍车斥力势场提高换道的安全性;并建立带有转向缺口的道路中心线斥力势场和设计平滑代价函数优化规划出的轨迹点,使规划出的路径更加平滑。基于线性二次型调节器(linear quadratic regulator,LQR)设计路径跟踪控制器跟踪规划出的路径。通过Simulink与Carsim联合仿真,结果表明:所改进的APF算法能规划出更加合理的路径,设计的LQR路径跟踪控制器跟踪误差趋近于零,能够较好地控制车辆完成超车换道。