车辆纵向运动跟车间距控制的研究

采用一种可以实施混合学习算法的自适应神经—模糊推理系统(ANFIS)结构 ,对车辆纵向运动跟车间距控制问题进行了研究 ,设计了基于ANFIS结构的跟车间距控制器 ,通过仿真对ANFIS结构控制器中的各参数进行了优化 ,结果表明 ,运用ANFIS结构进行跟车间距控制是可行的 ,控制器可取得较为满意的控制效果。

车辆纵向运动跟车间距控制虚拟现实仿真

根据车辆纵向运动跟车间距控制系统的数学模型,在Matlab环境下进行Simulink系统仿真;使用虚拟现实建模语言构造相关的虚拟世界场景,并通过Simulink的VR接口将跟车间距控制系统与该虚拟世界建立关联,从而利用仿真模型产生的信号数据驱动虚拟世界中车辆的运动,以更好地进行智能车辆研究。

面向变工况的车辆队列非线性控制策略

车辆队列间距控制策略能够影响车速稳定性和跟车间距,是降低队列能耗的关键,针对单一跟车间距策略无法满足间距控制问题,提出了一种双工况跟车间距控制策略。根据队列中每辆车空气动力特性,构建变空阻系数非线性车辆队列模型。将整个队列行驶工况分为匀速和变速工况,分别使用变时距和定时距跟车间距控制策略,变速时动态控制速度误差,匀速时控制每辆车最小能耗对应的跟车间距。在此基础上,设计兼容双工况跟车间距控制策略的非线性控制器,与单一定时距跟车策略进行仿真对比,仿真结果显示,非线性控制器速度误差平均降低25%,队列车辆油耗平均降低5.88%,验证了所提策略的有效性和可行性。

智轨电车虚拟联挂运行安全防护技术研究

为兼顾智轨电车虚拟联挂编组行车的高效性与安全性,文章分析了汽车CACC与列车虚拟联挂跟车间距的控制方法,从智轨电车安全制动模型出发,考虑了车辆牵引/制动特性、车车通信延迟、控制器响应时间、测速相对误差等因素,详细推导出了联挂编组安全行车速度与最小安全追踪间距的数学模型;结合典型参数进行了定量仿真计算与分析,得出了运行安全防护的关键数据与优化措施,实现了联挂编组在0~60 km/h速度范围内跟车间距均可保证在10 m以下,能有效防止社会车辆加塞,在保障编组运行安全性的前提下进一步提升了线路运能,为智轨电车虚拟联挂的工程化系统设计与安全运行控制提供了坚实可靠的理论依据。

智轨电车虚拟联挂控制系统关键技术研究

随着智轨电车的广泛应用,面对成网运营和潮汐客流等需求,其运能压力迅速增大,并造成交通拥堵问题。为提升智能轨道快运系统(ART)的道路通行率,缓解交通拥堵,文章借鉴汽车协作式自适应巡航控制与列车虚拟联挂的概念,提出一种智轨电车虚拟联挂控制系统和与之相适应的双向跟随信息流拓扑,首创性地运用智轨电车安全制动模型推导出联挂编组最小安全防护跟车间距,并采用基于最优控制的协同规划和MPC协同控制算法,确保联挂编组运行的安全、准点、舒适和高效。仿真结果表明,采用本文所提虚拟联挂控制系统,智轨电车可在0~60 km/h车速范围内实现10 m以下跟车间距的虚拟联挂,有效提升了ART的运力和运营效率。

基于高速实车驾驶数据的驾驶人跟车模型研究

通过实车试验采集驾驶人在高速公路的跟车数据,分析了跟车过程中加速、稳速和减速阶段的划分标准,探讨了稳速跟车阶段驾驶人的期望跟车间距与跟车速度之间的关系,建立期望间距跟车模型,并与自适应巡航控制(ACC)系统所用的安全距离模型进行对比。结果表明:加速和减速阶段,驾驶人的反应并非对称,加速阶段的车辆状态变化更频繁;在稳速跟车阶段,驾驶人的期望跟车间距随车速的升高而增加;与安全距离模型相比,所建立的期望间距跟车模型更符合驾驶人跟车习惯。

基于实测数据与数理统计的高速公路车辆跟驰特性研究

为研究高速公路车辆的跟驰特性,结合扬州邗江槐泗段高速公路采集的数据,通过数理统计从车头时距分布规律、跟车速度分析、跟车车速差分析、跟车车间距分析、后车车速与车间距分析、车间距与车速差分析、后车车速与车头时距分析以及车头时距与车速差分析这八个方面展开,全面分析了高速公路车辆的跟驰规律,对高速公路安全研究具有一定的借鉴意义。

基于高速自然驾驶数据的驾驶员跟车特性

为研究驾驶员在高速行车时的跟车特性,基于实车试验采集驾驶员高速公路上的自然驾驶跟车数据,通过Matlab/Simulink联合CANape软件对数据进行跟车判定与筛选,并对驾驶员在加减速以及稳速跟车阶段的跟车特性进行分析。研究结果表明:驾驶员在高速公路跟车过程中跟车间距随车速升高而增加;在稳速及加减速跟车时,跟车间距呈现螺旋状变化;自车加速度与跟车时距存在一定关联,而与自车车速、跟车间距没有明显相关性。研究结果可为自适应巡航系统及驾驶员跟车仿真研究提供参考依据。

雾天环境下驾驶行为特性研究

驾驶员的决策习惯和跟车行为对于理解如何避免交通事故具有十分重要的意义.利用驾驶模拟器构建3种能见度(500,100和50m)的道路气象环境,选取行车速度和跟车间距为关键变量进行统计分析,研究2种指定驾驶速度下的驾驶行为特性,探求不同能见度下驾驶人跟车间距和速度的变化规律.试验结果表明,雾天环境下驾驶员跟车能力存在明显的差异性,行车速度对驾驶行为影响显著.指定速度为40km/h时,3种环境下的驾驶行为无差异;指定速度为80km/h时,驾驶行为存在差异性.能见度100,50m时驾驶员的滞后率比晴天分别增加了41.17%和42.86%,跟车间距相对于晴天分别减小了23.74%和56.63%.

考虑驾驶员和车型特征的全速度差跟驰模型与控制稳定性

驾驶员属性和跟驰车辆特征对跟车间距有较大影响,跟车间距具有差异性。基于全速度差(full velocity difference,FVD)模型构建可变安全车头间距非线性跟驰模型来刻画这种差异性,该模型引入了反映驾驶员个体特征的车头时距系数和反映车辆特征的跟车类型系数、车身长度参数。基于车辆间的速度传递关系构建车辆跟驰行驶的系统传递函数,得到了控制系统稳定的条件。应用MATLAB对可变安全车头间距跟驰模型进行了数值模拟分析,实验结果表明:新引入系数对跟驰车流稳定性有一定影响;该模型能较好的描述现实场景中因个人偏好和车型而表现出的跟车间距的差异性。