机动车行驶参数采集与驾驶行为量化软件

针对当前能源短缺和空气污染问题,以节能减排为目的的生态驾驶研究愈发重要,驾驶行为量化评估是生态驾驶领域的重要研究内容之一。基于.Net和C#开发了可实时采集机动车行驶参数及量化驾驶行为的上位机应用软件,软件通过串行方式与车载OBD通信,实时解析读取车辆速度、发动机转速、瞬时油耗、百公里油耗、里程等行驶参数,并完成预处理、可视化、存储等功能。在此基础上,提出了基于车辆速度方差、加速度方差的驾驶行为量化因子,该因子与燃油消耗近似线性关系。经过对该量化因子的归一化处理,得到驾驶行为量化评分,定量地评估驾驶行为经济性。实验表明,开发的软件界面友好,使用方便且稳定可靠,提出的驾驶行为量化因子可有效地反映驾驶员的经济驾驶程度。

黄灯期间首停车及末行车行驶参数分析

黄灯期间首停车及末行车行驶参数直接决定着两难区范围,但相关文献十分稀少。为此,本文选择有无倒计时信号交叉口为视频观测点,采集黄灯期间首停车及末行车行驶参数(包括黄灯启亮时至停车线距离、速度、感知反应时间、减速度、进入时间、加速度),比较分析有无倒计时条件下上述行驶参数的描述统计值和拟合分布。结果表明,倒计时对首停车黄灯启亮时速度及感知反应时间和末行车黄灯启亮时至停车线距离及进入时间有显著影响;有无倒计时条件下黄灯期间首停车及末行车行驶参数的最佳拟合分布各异,这为两难区边界确定和黄灯期间车辆行驶行为模拟提供理论依据。

基于车辆实时行驶参数的车载质量预测

提出了利用载货车发动机的实时行驶参数预测车载质量的方法,依据车辆行驶时发动机的瞬时功率与车辆的行驶速度和车载质量成正比的关系进行建模计算,使车辆的车载质量可在行驶时估算,方便超载治理。

基于混合异构计算平台的车辆行驶状态参数实时采集技术

为了对车辆行驶状态参数进行实时有效的采集,采用MC9S12XS128控制器,搭建基于混合异构计算平台的车辆行驶状态参数采集系统,通过设计相应硬件电路采集车速脉冲信号和转向信号,经过光耦隔离,再基于主处理器对车辆行驶状态参数进行实时解算,通过数据交互及显示系统对采集的数据进行有效性验算。系统硬件在环试验结果表明,系统能准确采集车辆的转向信号,车速检测数据相对误差平均为6%,符合系统的运行要求,可对车辆行驶状态参数进行有效的实时采集。

车辆行驶对跨线桥梁钢管柱支架的力学影响研究

跨线桥梁钢管柱支架下方车辆通过时,会使桥梁支架结构产生扰动,影响桥梁施工质量。以某跨线铁路桥梁钢管柱支架为例,利用有限元软件建立车-路-支架模型,研究车辆下穿支架时,车速、车重、车道、车辆与钢管柱相对位置等参数对钢管柱支架力学性能的影响。结果表明:将车速限制在50 km/h以下对桥梁支架的影响是最低的,根据支架类型和施工精度要求不同需要对桥梁支架下方车重做不同的限制要求;支架门洞数为一个时,车辆通过对桥梁支架影响最小。在桥梁施工期间应限制桥梁支架下方车道数量不超过双车道,应控制车辆距离桥梁支架钢管柱的纵桥向距离在2 m以上,保证施工精度。

电动汽车城市道路行驶工况特征参数智能混合搜索算法研究

为了更好地解决行驶工况特征参数选择的问题,提出了一种将粒子群算法与禁忌搜索算法相结合的智能混合搜索算法。在对实车采集的数据进行预处理的基础上划分运动学片段,并按照电动汽车城市道路行驶的四种工况对片段进行分类,作为智能混合搜索算法中分类器的训练数据集和测试数据集。使用粒子群算法对行驶工况特征参数的分段参数部分的参数边界进行搜索和优化,由此计算行驶工况特征参数全集,使用禁忌搜索算法进行全集搜索,选择行驶工况特征参数最优子集。结果表明:提出的算法选择11个特征参数组成的最优子集使随机森林分类器的识别准确度达到87.74%的较高水准,且能在较短计算时间内选择特征参数最优子集。

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。

转弯工况下胎压对稳定性参数的影响研究

为了研究汽车转弯工况下胎压对行驶稳定性参数的影响,通过奇瑞QQ汽车进行了转弯行驶道路试验。在传统稳定性参数的基础上,试验中将转向横拉杆力作为影响汽车行驶稳定性的因素之一。在不同位置车轮轮胎气压分别为210、168、135、80、60 kPa,车速分别为20、30、40、50、60 km/h的情况下,对四个行驶稳定性参数(侧向加速度、横摆角速度、侧倾角、转向横拉杆力)进行了试验研究。结果表明:车速对行驶稳定性参数的影响不显著,而胎压对稳定性参数的影响较大且两者基本上呈线性关系;内侧车轮胎压降低,四个行驶稳定性参数均随着胎压的降低呈增大趋势;外侧车轮胎压降低,侧向加速度和横摆角速度随着胎压的降低呈减小趋势,侧倾角和转向横拉杆力则随着胎压的降低呈增大趋势。在此结论的基础上,对试验数据进行了灵敏度分析,当内、外侧车轮胎压分别由210 kPa降为60 kPa时,内侧车轮的侧向加速度变化最灵敏,增加了约106%,外侧车轮的侧倾角变化最灵敏,增加了约61%。说明可以通过内侧车轮胎压异常控制侧向加速度,外侧车轮胎压异常控制侧倾角来减小车辆失控趋势。研究结果为车辆爆胎稳定性控制策略的研究提供了参考依据。

汽车ESP系统关键参数估算研究

汽车ESP系统的关键参数对ESP系统控制效果起着至关重要的作用,而这些参数很难直接获取,对其进行估算是一种切实可行的方法。在CarSim阶跃工况下,利用递推最小二乘算法对不同转角、车速下等效前、后轴侧偏刚度进行辨识,并拟合辨识的MAP图。建立汽车3自由度简化模型,模型中等效前、后轴侧偏刚度随转角和车速自适应变化。将改进后的Sage-Husa噪声估计器结合无迹卡尔曼滤波对汽车行驶状态参数质心侧偏角、横摆角速度、纵向车速和横向车速进行估算,估算结果与CarSim软件仿真结果吻合度高;将估算的汽车行驶状态参数作为输入,利用自适应无迹卡尔曼滤波对高附着路面、低附着路面以及对接路面的附着系数进行估算,估算结果与CarSim路面附着系数设置值吻合程度高。

基于不同行驶工况的纯电动汽车电能量消耗影响因素研究

针对不同行驶工况下纯电动汽车电能量消耗差异较大的问题,从理论上分析了纯电动汽车电能量消耗与行驶特征参数之间的关系,并以某款纯电动汽车为研究对象,选取NEDC,Jap1015和FTP75典型城市工况进行了基于行驶工况的纯电动汽车电能量消耗实验,分析了加速、匀速和减速工况对纯电动汽车电能量消耗的影响,验证不同行驶工况下纯电动汽车电能量消耗与行驶特征参数的关系。研究结果表明,加速过程是纯电动汽车电能量消耗最大的过程,该过程消耗的电能量占总电能量消耗的60%以上,且其单位里程能耗随着行驶过程中平均加速度增大而增大。

面向商用车行驶工况优化设计的高速公路工况识别

为解决商用车行驶工况优化设计中确定工况类型的问题,研究商用车行驶工况特性,提出一种基于朴素贝叶斯方法的高速公路工况识别方法。利用21辆长途运营商用车采集的106200 km行驶工况数据,以3 km为单位进行分割,共获得35230段有效试验路段数据(其中:高速公路27986段;一般公路6124段;城市公路1120段)。以该数据为基础,根据朴素贝叶斯方法分析汽车运行过程中的平均速度和挡位统计信息,确定面向商用车行驶工况优化设计的阈值划分区间,获得相关的先验概率和条件概率,利用MATLAB软件进行编程计算,对高速公路工况进行了识别分析。研究结果表明:高速公路工况识别的正确率到达88.26%,高速公路工况被误判为一般公路工况的误判率为9.54%,高速公路工况被误判为城市公路工况的误判率为2.20%;基于朴素贝叶斯方法的高速公路工况识别能够为商用车行驶工况优化设计提供一种有效的高速公路工况识别方法。

北京市高峰期与非高峰期汽车行驶工况研究

为掌握我国大城市汽车实际行驶时的能耗与排放特征,利用车载测试系统实时记录了北京市内汽车实际道路行驶的速度、油耗和排放数据。解析得到不同种类道路(快速路,主干路,次干路,支路)在不同时间段(高峰期,非高峰期)下的各种特征参数,同时建立起适合北京市汽车油耗与排放测量的四种瞬态行驶工况,并在转毂试验台上进行了模拟测试。结果表明,高峰期比非高峰期车速下降约31%,油耗上升11.1%～13.1%,另外CO排放量升高12.4%～94.4%,HC升高50%～84%,NOx升高9.5%～30%。