矿用货车自动驾驶条件下侧翻安全分析与极限参数研究

为防止自动驾驶条件下矿用货车发生侧翻,对依靠规划控制层实现侧翻事故的主动预防方法进行研究。针对该问题先建立矿用货车侧倾数学模型,推导静态稳定因子(Static Stability Factor,SSF)与车辆侧倾稳定极限(Roll Stability Limit,RSL)公式。利用TruckSim仿真软件完成水平路面10%横坡的阶跃转向与Fishhook转向试验,比较SSF值和RSL值对侧翻的预警效果。在此基础上,采用车辆二自由度模型估算出转弯半径,结合RSL值中的最大侧向加速度推导出极限车速公式。引入动态调节因子,得出自动驾驶矿用货车行驶的车速阈值。结果表明,考虑车辆侧翻临界参数条件,对自动驾驶系统规划控制层输出的期望车速进行限制,能有效提升自动驾驶矿用货车的行驶安全性。