面向自动驾驶安全测试的碰撞场景构建与仿真分析

为减少自动驾驶车辆产生的交通事故,提高车辆在仿真环境中的安全测试效率,提出一种基于深度强化学习的自动驾驶碰撞测试场景构建方法。首先,通过设置状态、动作和奖励函数,将车辆的驾驶过程映射为马尔可夫决策过程;然后,基于搭建的仿真平台(CARLA-DRL)训练智能体完成车辆碰撞任务,生成碰撞测试场景;最后,随机进行500次碰撞仿真试验,根据智能体与自动驾驶车辆的相对距离,分析碰撞成功率、碰撞时间和冲突能量。结果表明:智能体生成符合车辆动力学的碰撞轨迹,能够构建精细化、多类型的碰撞测试场景;智能体与自动驾驶车辆的平均碰撞成功率为62.20%,平均碰撞时间为127.25 s,平均冲突能量值为175.98 kJ。该方法能够构建高频、高效和高危的自动驾驶车辆碰撞测试场景,增加仿真场景中偶发高风险场景的发生概率,提高自动驾驶车辆对于碰撞事故的安全测试效率。

深水半潜式支持平台靠泊海洋生产平台碰撞场景

以典型的深水半潜式支持平台为研究对象,利用水动力分析软件SESAM探讨平台在不同吃水、波浪条件和碰撞方向对最大碰撞速度的影响,得到波浪与速度的关系。与船舶的经验公式进行对比可知:波浪对速度的影响较小,可为海洋平台靠泊碰撞风险评估提供一定价值的参考。

守护船撞击海洋平台及FPSO碰撞场景研究

海洋平台及FPSO存在遭受守护船撞击的可能性,由此产生的结构损伤会影响到平台及FPSO的安全,因此在结构设计时需要考虑其抗撞性能。守护船与平台及FPSO的碰撞决定着平台及FPSO结构的合理性和经济性,目前我国尚没有相关的碰撞场景规范,设计时多采用国外有关规范。碰撞场景取决于海况条件和操作规定,而我国的海况与国外并不相同,所采用的操作规定也有差别,因此完全套用国外规范不尽合理。以一艘5000吨级守护船为研究对象,利用水动力学计算方法,研究守护船与导管架平台及FPSO的最大碰撞速度。选取我国近海油气田所在的典型海洋环境条件,探讨了不同水深、波浪条件以及碰撞方向对最大碰撞速度的影响。研究结果表明,守护船侧向撞击FPSO的最大碰撞速度最大,在实际工程作业中须注意此情景。

汽车与电动两轮车碰撞典型场景下的AEB纵横向触发策略研究

在汽车与电动两轮车碰撞事故中,自动紧急制动(autonomous emergency breaking,AEB)系统的横向触发固定宽度是避撞失效的重要因素之一。为了提高汽车AEB系统的避撞可靠性,本文在分析了汽车与电动两轮车碰撞临界工况的纵横向TTC(time to collision)差值范围的基础上,建立了AEB纵横向触发TTC差值模型。基于PreScan、Matlab/Simulink和CarSim仿真平台建立2种典型的汽车碰撞电动两轮车事故场景,并与横向触发宽度固定为1.75和3.75 m的AEB策略对比。结果表明:提出的AEB纵横向触发TTC差值模型在避撞率中表现更优,在汽车速度低于54 km/h时均能实现避撞。在典型场景1中避撞率为88.9%(45例),未避撞事故碰撞平均速度从70.6下降到29.7 km/h;在典型场景2中避撞率为80%(30例),未避撞事故汽车平均碰撞速度从66降低为18.2 km/h。AEB纵横向触发TTC差值模型具有良好的可靠性和鲁棒性,提高了汽车与电动两轮车道路安全性,为汽车主动安全系统开发提供重要理论参考。

中国乘用车乘员高危事故场景研究

为了明确当前中国乘用车乘员主要安全风险类型,促进建立更加符合中国实际道路环境和交通事故特征的汽车安全评价标准和法规体系,以中国交通事故深入研究项目(CIDAS)数据为基础,利用基础分类变量对造成乘用车乘员死亡的事故场景做了分类统计。结果表明:以设计的新的事故场景分类方法,提取出6种适用于评价主动安全性能的高危冲突场景和7种适用于评价被动安全性能的高危碰撞场景;同时,通过与Euro NCAP和C-NCAP现行的测试场景比较,发现乘用车钻撞货车、驾驶员身体状况异常、正面撞柱和正面撞击护栏端头等场景无法被覆盖,表明C-NCAP、中国汽车标准化委员会、道路交通管理部门等机构需要通过相关场景的进一步深入研究,量化分析,建立更加符合中国实际道路环境和交通事故特征的汽车安全评价标准和法规体系;同时也指出若干需要尽快开展研究的相关课题。

轨道车辆碰撞事故调查研究

通过研究国内外轨道车辆碰撞事故,归纳总结事故主要的碰撞场景、轨道车辆在事故中的破坏及运动形式、乘员及驾驶员伤害原因及保护策略。事故中,车辆破损、乘员生存空间被侵占以及二次伤害,是乘员及驾驶员受到伤害的主要原因。

半潜式支持平台靠泊海洋生产平台碰撞概率建模

为有效解决深水半潜式支持平台靠泊海洋生产平台过程中存在的碰撞问题,从碰撞事故发生原因入手,借鉴挪威船级社(Det Norske Veritas,DNV)DNV-RP-107规范中的船与海洋平台碰撞概率模型和美国公路与运输协会(American Association of State Highway and Transportation Officials,AASHTO)《美国公路桥梁防船撞设计指南》中的船桥碰撞概率模型,将支持平台发生向前的过分偏移引起的碰撞场景分为漂移碰撞和动力碰撞2种,建立事件树,得到支持平台靠泊海洋生产平台碰撞概率模型。在此基础上,估算支持平台靠泊碰撞海洋生产平台的概率,由此评估碰撞风险,为半潜式支持平台靠泊碰撞海洋生产平台场景下的相关规范制定提供参考。

电子导向胶轮电车的耐撞性研究

为研究电子导向胶轮电车适用的耐撞性标准,文章对比分析了电子导向胶轮电车与几种主要公路车辆的碰撞相关技术特征、参数及适用标准,推荐了一种适用于电子导向胶轮电车的碰撞标准,并为某电子导向胶轮电车设计了一种耐撞性方案。根据该碰撞标准进行仿真计算,结果显示该耐撞性方案的2种碰撞场景皆满足标准的要求。

八轴交流传动快速客运电力机车耐撞性能仿真研究

本文介绍了八轴交流传动快速客运电力机车的碰撞场景、碰撞结果评判标准及评估方法,详细分析了碰撞仿真计算结果。计算结果表明车辆吸能方案及车体结构的设计满足铁路车辆总公司及EN15227的碰撞要求。