旅行时间与列车最低能耗双重约束下的列车最优行车轨迹设计

本文基于旅行时间与列车最低能耗双重约束对地铁行车轨迹进行最优设计,构建了相应的优化数学模型,并获取了速度-距离曲线、时间-距离曲线、牵引力-距离曲线模型。基于MATLAB软件环境编写了龙格库塔算法和曲线仿真程序,并对结果进行了分析。结果分析显示了模型和算法的正确性和可行性,为地铁行车方案的深入优化和完善提供了一种思路。

双车道公路平曲线段行车轨迹偏移实验研究

双车道公路弯道处行车轨迹是车辆自由行驶时的重要特征,通过对行车轨迹及运行速度综合效应的分析,得出双车道公路自由行驶的车辆在弯道上行驶时行车轨迹偏移规律,并建立了自由行驶状态下道路线形与行车轨迹和速度之间的相关模型。据此可对弯道处行驶时的驾驶行为及行车安全进行分析,并对道路弯道处线形和断面进行改善。

高速公路弯道行车轨迹仿真与影响因素分析

针对山区高速公路弯道事故高发的特点,对山区高速公路的弯道行车轨迹进行了仿真研究。首先考虑山区高速公路汽车行驶状态的非线性特性,建立基于非线性的5自由度汽车动力学模型的驾驶员-汽车-道路闭环操纵系统模型,然后应用模型对山区高速公路弯道的行车轨迹进行了模拟仿真,通过对不同道路条件下行车轨迹的对比分析,得到其对高速公路曲线段行车轨迹的影响规律:随着圆曲线曲率的增加,缓和曲线长度的减少,曲线超高的增大,行车轨迹侧向偏移越大。仿真结果对高速公路曲线段道路交通安全管理提供了理论支持。

基于历史行车轨迹集的车辆行为可视分析方法

随着智慧城市的不断发展,基于交通卡口自动获取车辆行车轨迹,为基于轨迹的车辆行为分析奠定了基础。但是,因为卡口的位置固定,车辆轨迹表示为卡口序列,所以文中首先将卡口和轨迹分别映射为单词和句子,应用语句的语义相似性方法计算轨迹相似性;然后在轨迹相似性的基础上提出轨迹熵,用轨迹熵度量某个车辆所有轨迹的规律性;最后基于轨迹熵分析车辆的行为特征,如轨迹熵低的车辆意味着行车特别有规律,很可能是通勤车。为便于用户进行深入分析,文中进一步提供了包含多联动视图的可视分析系统,允许用户观察和比较车辆轨迹和轨迹熵,结合聚类分析和相关交互,帮助用户发现有意义的车辆行为,如上下班的通勤车的轨迹熵较低、游街模式的出租车轨迹熵很高。对昆明市2019年2月份的卡口数据集进行了分析,结果表明所提方法能有效发现不同轨迹熵区间内的车辆出行行为及其特点,证明了所提方法的有效性。

基于GPS行车轨迹的混合交通流环境下驾驶行为分析

混合交通流环境极为复杂多变,存在各种干扰因素和突发因素,其对机动车驾驶员驾驶行为的干扰极大,极易导致各种交通事故。文中采用高精度GPS(全球定位系统)导航定位仪采集人流密集的校园中车辆的行驶轨迹数据,通过从轨迹数据中提取超速、急加速、急减速、停车次数、停车时间、加速次数、减速次数等数据对驾驶员驾驶行为进行分析,总结复杂混合交通流环境下驾驶员的行车特性,为混合交通流环境下机动车安全驾驶提供建议。

浅谈承载梁间距对运材汽车曲线行车轨迹的影响

本文从计算承载梁间距对运材汽车的各点速度的影响方面入手,论述了承载梁间距对曲线行车轨迹的影响。结果表明:承载梁间距越小,运材汽车抗侧滑能力越强,侧偏值也小。

基于改进型ELM的熟练驾驶员行车轨迹拟合方法研究

为使智能汽车在转向操控方面尽量接近人类驾驶员的转向操控水平,提出一种训练并学习熟练驾驶员行车轨迹的非线性拟合方法。基于分段多项式方法构建右转、掉头、车道保持和换道等4种典型转向工况表达模型,并结合自适应伪谱法实现分段轨迹的有效衔接。为避免传统神经网络学习算法(如BPNN)需要人为设置大量的网络训练参数,且易产生局部最优解的不足,提出了基于改进型极限学习机(ELM)的熟练驾驶员行车轨迹非线性拟合策略。引入卡尔曼滤波(KF)算法,对ELM输出权重矩阵进行滤波处理,更新阶段循环计算,实现对ELM算法的优化,提高了ELM在多重共线性的情况学习精度。分别利用KFELM、ELM和BPNN对不同工况下的熟练驾驶员行车轨迹进行非线性拟合试验。结果表明,KFELM的训练精度和测试精度明显优于ELM和BPNN,同时KFELM的学习速度稍好于ELM,且明显优于BPNN。改进型ELM的驾驶模型训练方法为自动驾驶汽车提供了决策控制的理论依据。

行车轨迹横向干扰的全寿命周期成本分析

通过高速公路行车规律的调查研究,掌握车辆在路面的横向分布规律,对行车轨迹进行横向干扰,改变行车位置,避免车辆在同一路面范围内过多的碾压,使得路面比较均匀的承受车辆的荷载作用,减少车辙的发生的可能性,从而提高沥青路面的使用寿命。利用全寿命周期成本理论对该方法进行经济性评价,从成本节约的角度证明该方法的可行性。

集装箱拖挂车弯道行车轨迹的仿真研究

集装箱拖挂车在弯道上行驶时,挂车的运行轨迹会向牵引车转弯的内侧偏移,严重时会刮碰弯道内侧的堆箱或构筑物,造成事故。由于缺乏简便的计算工具计算出拖挂车弯道行车时的偏移轨迹,所以国内在集装箱码头的道路设计中均没有体现出拖挂车在道路转弯处需要局部加宽的特点。集装箱拖挂车弯道行车轨迹仿真是以拖挂车运动模型理论为基础,以Auto CAD为平台专为设计人员开发的辅助设计工具软件。

汽车实时前后行车轨迹的理论推导

本文为解决内轮差的精确计算,以阿克曼转弯原理为基础,运用几何代数的方法对汽车右转时汽车内侧前、后轮轨迹进行了公式推导,将汽车前、后轮的实时轨迹与车轮的偏转角β建立具体的代数关系,以达到得出前、后轮实时轨迹方程的目的。为汽车转弯时内轮差的精确计算提供一种理论基础。

基于虚拟行车轨迹的高速公路安全评价

主要研究在驾驶模拟器上建成相关道路的虚拟场景,通过驾驶员在驾驶模拟器上驾驶试验,获取道路沿线的行车轨迹,然后以行驶轨迹的每百米均方差作为基础,结合工程实例,对道路的安全性进行分析。

基于卡口行车轨迹的疲劳驾驶车辆分析算法研究

疲劳驾驶是一项严重交通违法行为,公安交管部门通常从超时驾驶上防范疲劳驾驶行为发生。鉴于全国主干公路已建有大量的道路卡口监控设备,联网形成的交通集成指挥平台已积累了海量的机动车轨迹数据,故本文提出一种基于卡口行车轨迹的疲劳驾驶车辆分析算法,并通过实例验证了该算法的鲁棒性,对及时消除疲劳驾驶风险隐患具有借鉴意义。

高速公路隧道入口区域轨迹突变现象分析与调节方法

行车轨迹在高速公路隧道入口区域会发生突变。为分析这个现象产生的原因,并定量评价不同视线诱导方案的调节作用,构建了4个仿真场景。场景1为对照组,参照JTG D70/2—2014《公路隧道设计规范第二册交通工程与附属设施》设置,其他场景在场景1的基础上增设视线诱导方案。具体而言:场景2增设低位方案(弹性交通柱+防撞桶);场景3增设高位方案(反光环+警示型线形诱导标);场景4增设组合式方案(低位+高位)。通过模拟驾驶平台获得行驶距离、方向盘角度、横向偏移等数据,并根据轨迹突变现象的发生、演变和消退,构建评价指标体系。研究结果表明:视觉参照系突变会导致行车轨迹突变,连续一致的视线诱导方案可以调节这一现象。具体而言,与对照组相比,低位方案的突出效果是使洞门前的方向盘转角(SWAav)减少了82%,有助于减缓驾驶人对洞门的规避动作;高位方案的突出效果是使渐变系数(G)提高了3.7倍,短暂稳定段的期望横向偏移(O1)减少了31%,以及O1与稳定段期望横向偏移(O2)的差值(O1-O2)减少了75%,从而提高了轨迹的渐变性,减弱了对隧道侧壁的规避,并提升了对隧道内环境的适应性;组合式方案结合了低位和高位方案的优点,使G提高了4.4倍,SWAav减少了83%,O1减少了41%,O1-O2减少了98%,在提高轨迹变化段的渐变性,减弱对洞门的规避动作、对隧道侧壁的规避效应以及提高对隧道内环境适应性方面均表现最佳。因此,建议在高速公路隧道入口区域增设组合式方案,特殊情况可仅增设高位方案。

公路直线路段行车轨迹研究

我国很多道路研究和设计方法都将公路直线路段的车辆行驶轨迹假设为道路中心线,针对这一问题对西安市三环绕城公路多处路况良好的直线路段进行调查,通过对车辆运行状况拍摄和实时速度测量,借助Virtualdub和Auto CAD软件通过等比换算得到车辆的运行速度以及相应的车辆横向位置。根据车道性质、道路设施对车道进行统一分类。根据驾驶员行为特征和车辆特性提出基于车辆前轮位置的研究方法。根据数理统计分析左右侧前轮距车道两侧标线的距离,分车道、分车型研究车辆的轮迹分布规律,发现不同车道和车型的车辆行驶轨迹呈现较大的差异。利用SPSS分析软件研究运行速度和车辆行驶轨迹之间的关系,结果证明:车辆的行车轨迹和运行速度有直接的关系;车辆类型造成的行车轨迹差异明显。

露天煤矿行车安全轨迹与姿态纠偏预警技术

在露天煤矿开采中,受到道路中心线、车道线的缺乏影响下,辅助驾驶系统无法在矿区道路车辆行驶中应用。如何提高露天煤矿的行车安全,成为当前很多煤矿企业需要考虑的问题。行车安全轨迹和姿态纠偏预警技术适用于露天煤矿的车辆行驶,因此,对该技术进行具体的分析,以期在实际应用中可以发挥功效,确保露天煤矿实现安全开采。

基于粒子滤波的行车轨迹路网匹配方法

行车轨迹是一种时间序列的地理空间位置采样数据,而传统的轨迹—路网匹配方法主要以全局或局部寻优的方式建立轨迹—路网匹配关系,影响了时空场景中数据的匹配计算过程的相对独立性。针对这个问题,本文基于粒子滤波(Particle Filter,PF)原理建立行车轨迹与道路网络之间的匹配关系。首先,沿轨迹中车辆运动方向在道路网络中搜索邻近道路节点,在与道路节点拓扑邻接的道路弧段上初始化随机生成粒子,根据轨迹中车辆运动模型将粒子沿所在道路弧段移动;然后,基于PF原理计算各时刻粒子运动状态及与行车轨迹采样点之间的距离误差,根据高斯概率密度函数计算粒子权重并利用随机重采样方法进行粒子重采样,迭代更新粒子运动状态;最后,计算与搜索到的道路节点拓扑邻接的每条道路弧段中累计粒子权重,通过各道路弧段累计权重计算轨迹—路网匹配关系。以行车轨迹进行实验表明,利用本文方法可以通过粒子时空变化反映采样点的移动,行车轨迹—路网匹配结果的正确率大于85%,能够实现行车轨迹和路网的准确匹配。

双车道公路弯坡组合路段行车轨迹特性研究

为研究双车道公路弯坡组合路段行车轨迹特性,以大型车和小型车作为研究对象,选取某山区公路的基本型曲线和S型曲线路段进行了现场试验。采用特征断面法及摄像法,获取了1 700组"前轮-后轮"数据,以轨迹交叉面积和轨迹横向偏移量表征行车轨迹特性,并运用刚体运动理论和博弈论对数据进行分析。分析结果表明:行车轨迹在基本型曲线的ZH^HY断面、HZ断面及S型曲线的HZ_1/ZH_2断面、HZ_2断面高频相交;当曲线半径大于临界值时,基本型曲线和S型曲线在QZ断面弯道外侧的轨迹偏移量最大,内侧的轨迹横向偏移量最小;S型曲线中第二曲线的轨迹偏移量受前后曲线半径组合影响较大,在设计时应尽量使两个方向有一致的行驶轨迹。

基于行车轨迹偏差限值的公路隧道洞口平面线形协调性研究

隧道洞口是交通事故多发路段,为此《公路隧道设计规范》提出了隧道洞外连接线应与隧道线形相协调的要求,但过分追求理想线形,往往造成工程规模和造价大幅增加。为了兼顾行车安全和工程规模,基于行车轨迹轨迹偏差限值,提出了公路隧道洞口平面线形协调的定量化判断标准。分别针对:洞口内外侧各3s设计速度行程均落在缓和曲线;洞口落在直线上,3s行程点落在缓和曲线上;洞口落在缓和曲线上,3s行程点落在圆曲线上等3种情况,提出了行车轨迹偏差值的计算方法,并将其与行车轨迹偏差限制比较,可以判断是否满足线形协调条件。