进退需有度:基于集体记忆的里弄更新路径辨析与发展建议

里弄建筑作为上海历史中心城区的重要基底,承载着沪上黄金岁月的历史记忆,是上海的城市名片;但同时其物质实体日渐衰退,成为城市发展之痛。在当前城市更新背景下,形成身份认同的集体记忆成为里弄更新的关键。文章通过梳理集体记忆的演进过程,辨析不同集体记忆变化方向中里弄改造案例的设计思路与手法,探讨集体记忆对于里弄改造方式的影响,试图探索当下城市环境中不同发展方向的里弄更新方式。

车道居中控制系统的建模与仿真

为辅助驾驶员使汽车稳定行驶在车道线中间,提高汽车行驶安全性,采用建模与仿真的方法对车道居中保持系统进行研究。首先采用多模式预警算法判断车辆是否偏离车道,并基于线性二次调节器(LQR)控制算法进行设计横向控制计算,然后运用Carsim软件及MATLAB/Simulink软件进行建模与仿真,结果显示车辆在不同道路上的横向偏差、方向盘转角和质心侧偏角均满足车道居中控制的要求。

基于转角补偿的滑模驾驶员车道保持控制方法探究

针对智能车辆车道保持过程出现的转向不足或者转向过度而无法有效跟踪目标轨迹的情况,文章在滑模变结构控制基础上设计了汽车横向预瞄驾驶员模型,并引入前轮转角补偿控制建立车道保持模型,该模型能够及时修正和优化转角,确保车辆在转弯过程中保持稳定性。仿真结果表明,所提出的车道保持控制方法能够在车速较高的情况下实现车道保持功能,并能在连续弯道情况下实时修正并补偿前轮转角。高速下预瞄横向偏差和航向偏差分别降低38.4%和37.6%,具有良好的路径跟踪性能。

基于自动驾驶应用的空港新型货运集疏运模式探索——以上海浦东机场为例

传统的空港货运集疏运模式存在物流组织不够高效、出入口道路交通易拥堵、可靠性和时效性有待提升等问题,对地区发展、道路交通、城市环境持续带来负面影响。以提升上海浦东机场货运集散能力、缓解集疏运货运交通对城市交通的影响为目标,通过调研国内外关于空港货运模式的相关研究,提出了“多货运枢纽+专用通道”的新型集疏运模式,分析了货运枢纽的布局形式,运输装备制式、专用通道的布局形式及其和货运枢纽的衔接方案。研究可为提高空港货运系统效率、降低运输成本、促进全球贸易发展提供解决方案,同时,也为推动自动驾驶技术在货运领域的应用提供有益的参考和经验。

叠加放行信号控制方式适用条件及效益评价

在不考虑右转机动车通行相位的前提下,按照同一相位内不同方向交通流不冲突原则,得到了叠加放行4种基本相位相序方案,并分析了不同相位相序方案流量比适用条件及其它相关影响因素。根据叠加放行相邻相位交通流特点,给出了叠加放行各个相位关键车道组流量比、周期相位损失时间、信号周期确定方法,在此基础上建立了相位有效绿灯时间算法模型。采用最小信号周期、关键车道组总流量比等参数指标,对单口放行、对称放行、叠加放行3种信号控制方式效益进行了评价。最后结合实例,运用理论计算及VISSIM软件交通仿真两种方法,进一步验证了叠加放行信号控制方式在缩短信号周期、减少交叉口交通延误等方面发挥出的作用。研究结果表明:当交叉口进口车道流量比符合一定条件时,采用叠加放行信号控制方式,周期相位数增加但周期损失时间不变,而且通过灵活选取相位相序方案组合形式,可以充分利用道路时空资源,有效提高交叉口的通行能力。

基于多模式轨迹和车速自适应的变道超车规划

针对智能汽车变道超车规划中轨迹模式和速度策略单一的问题,提出一种安全高效、多模式轨迹和车速自适应的变道超车规划方案。通过建立可调参数的三段式变道超车模型,利用五次多项式设计变道轨迹拟合算法,以安全性为要求设计侧翻约束和碰撞约束边缘条件。基于多目标优化函数进行多模式轨迹优化,得到不同模式变道轨迹的解集空间,并基于超车阶段的时间进行速度自适应规划。通过MATLAB/Simulink构建仿真测试试验,结果表明该方案在全速域,满足安全条件约束下,能输出3种模式(效率模式、舒适模式和综合模式)的变道超车轨迹,输出的轨迹特性稳定,在两车相对速度较小时自适应速度规划能够有效提升超车效率。

地下道路地面出入口与交叉口最小间距的研究

地下道路在地面的出入口位置影响着地下和地面车流的衔接.文中分析了出入口间相对位置的组合模式,以交织段换道次数为主要判断依据,建立交织段最小长度模型,通过算例,给出寻找连续换道最大关键次数和关键车流的方法,针对交通流的混合特性,运用Matlab编程给出交织段最小长度的离散阈值,为地下道路地面出入口与交叉口最小间距的确定提供依据.

基于多尺度重采样的车道线检测

提出了一种适用于辅助驾驶的高鲁棒性车道线检测算法。算法采用了根据距离的影像金字塔,有效提高了检测效率和准确率,实现了Android平台的实时检测,使用水平方向暗-亮-暗特征、二次曲线车道模型和基于卡尔曼滤波的跟踪实时提取跟踪路面车道线,实现相机俯仰角的快速标定。实验证明,基于简单特征和车道线模型算法在Android系统的行车记录仪上可稳定地进行车道跟踪。

多车道高速公路不同车道运行速度的特点

为研究不同车型在不同车道的运行速度差异,讨论不同设计速度下各车道的运行速度分布特点和规律,并提出不同车道运行速度推荐值,以应用于其他相关几何指标选取和验算。通过调查我国多车道高速公路的交通管理方式,基于包茂高速、西安绕城高速和连霍高速公路的实测不同车道车辆运行速度调查数据,绘制了每条车道的运行速度分布图、正态分布曲线和累计分布曲线,分析得到了多车道高速公路不同车道的运行速度特点和分布规律,并提出了不同设计速度下各车道的运行速度推荐值。结果表明:高速公路第1车道的运行速度大于等于设计速度,剩余车道的运行速度大于等于该车道的限制速度,但低于设计速度,说明车道限速偏低;运行速度由内侧车道向外侧车道呈递减趋势,内侧小客车专用车道运行最高,外侧车辆混行车道运行速度最低;按车型进行车道管理是一种有效的控制措施,对保证内侧小客车运行速度具有积极作用,但外侧车道车辆混行对行驶速度稳定存在负面影响,车辆行驶速度并不稳定;多车道高速公路不同车道的运行速度差异较大,计算道路几何指标时车辆速度直接采用设计速度的85%并不合适,应针对相应的多车道高速公路实际运行状况展开调查,以得到合适的运行速度取值;针对调查路段,统计得到了3车道和4车道高速公路不同车道运行速度推荐值,为其他指标的计算提供依据。

车道线保持自校正滑模控制

为实现复杂工况下的车道线保持控制,建立了包含转向机构动态的车辆横向动力学模型,在此基础上研究了车辆在直道与弯道工况下的车道保持控制问题并提出一种自校正滑模控制方法。该方法引入sigmoid函数代替滑模控制中的符号函数并根据Lyapunov稳定性理论设计了自校正律,在自校正律的作用下sigmoid函数的边界层厚度以及切换增益可根据系统状态进行自适应调节,从而改善滑模控制器输出的抖振现象;另外该方法通过引入饱和环节对滑模控制器产生的一些过大的控制信号进行过滤,以改善传统滑模控制在初始时刻控制量过大的缺点。基于Lyapunov理论证明了该方法的稳定性,最后通过仿真试验进一步验证了该方法的可行性及有效性。

基于反演与滑模的车道线横向位置复合控制研究

针对车辆自主驾驶中的车道线保持问题,基于车辆横向动力学简化线性模型,考虑前向轮自动转动系统的惯性延迟特性,首先将模型按照实际情况分为相对确定与不确定两个子系统,提出一类反演控制与滑模控制相融合的横向位置误差复合控制方法。该方法能保留滑模控制对不确定横向动力学模型的强鲁棒性优点;同时,针对确定的惯性延迟系统,又能继承反演控制层层倒推、环环相扣、精确巧妙设计的思想。由于柔化函数的引入,减弱了传统滑模控制的颤振问题。通过构造Lyapunov函数,保证了系统所有闭环信号均有界。最后,针对轮胎刚度系数不确定的情况,进行了100次随机数字仿真,结果验证了所提方法的良好鲁棒性与快速性。值得说明的是,把复杂系统按照物理实际情况分解为相对确定与不确定两部分的思想,对自动驾驶中车道线保持问题非常有物理意义,能够为未来的车辆试验提供理论参考。

基于交通效率的HOV车道设置分析

HOV车道是交通需求管理的重要措施.为验证实施HOV车道的可行性,引入交通效率模型,介绍了HOV车道的概念及基本类型.以交通效率为目标,在出行时间、能源消耗和污染物排放量3个方面建立模型.以出行费用作为统一当量,分析设置HOV车道的可行性.以北京市首都机场高速公路为例,以现状和预测交通量为基础,对比分析了设置HOV车道前、后的交通效率.研究结果表明,实施HOV车道具有可行性,道路交通效率能得到较大的提高,该方法可为设置HOV车道提供决策依据.

综合客运枢纽出租车上客点管理模式和效率分析

综合客运枢纽中出租车上客点比下客点的短时客流集中特点更突出,采用合理的出租车管理模式可以有效提高出租车泊位的运行效率,满足短时间疏散客流的要求。抽象出3种典型的上客点出租车管理模式,分析不同管理模式的特点、上客点的运行效率和设置方式,并用微观仿真模型对于3种出租车上客点管理模式进行比较分析,得出不同模式的适用条件。

高速车辆车道偏离辅助控制研究

针对高速公路上因驾驶员注意力不集中或疲劳容易发生车辆偏离车道事故的问题,提出基于动态车辆横越车道线时间(Time to lane crossing,TLC)触发阈值的辅助控制决策策略和基于差动制动的车道偏离辅助控制方法。根据车-路航向角偏差、路面附着、车速、驾驶员反应时间及执行机构响应时间实时计算动态TLC触发阈值,进行预警和辅助控制决策。在辅助控制决策的基础上,基于预瞄点处的车-路偏差、车辆状态和道路附着限制计算期望的横摆响应,设计滑模控制器控制辅助横摆力矩,通过差动制动产生横摆力矩,使车辆横摆响应跟踪目标值,达到车道偏离辅助控制的目的。在Carsim/Simulink联合仿真平台上对基于差动制动的车道偏离辅助控制方法进行仿真试验,研究结果表明所提出方法将车辆限制在车道范围内,有效避免车道偏离事故发生。建立由CarsimRT/LabviewRT实时平台及转向、制动执行机构组成的车道偏离辅助控制系统快速原型试验台架,对基于差动制动的辅助控制方法进行台架试验,其结果与Carsim/simulink联合仿真结果基本一致。

智能交通系统车道保持纵横向耦合控制

考虑车辆纵横向运动之间的相互影响,采用位置预瞄和固定车辆间距跟随策略,对基于一列车队的自动化公路系统车道保持纵横向耦合控制进行了研究.利用车载前后双位置传感器检测车辆位置偏差,基于车辆纵横向动力学耦合模型,推导了基于预瞄的车道保持控制系统数学模型;采用非奇异的终端滑模控制技术,设计了车道保持纵横向耦合控制规律.通过构造李雅普诺夫函数,结合相平面方法,分析了控制系统的有限时间收敛性.采用6车辆编队,通过计算机仿真,对文中设计的控制规律进行了验证.仿真结果显示,车队中每个被控车辆在纵向上跟随期望状态的同时能够实现对期望车道轨迹的理想跟踪,跟踪误差精度不超过0.05 m.

不确定和时滞扰动下的车道保持自校正滑模控制

针对车道保持控制中可能遇到的不确定性扰动和状态时滞问题,提出一种自校正滑模控制方法。该方法首先利用线性矩阵不等式理论给出积分型滑模面存在的充分条件,使系统在滑动模态下对于存在的不确定性扰动以及状态时滞具有完全不变性;接着引入双极性Sigmoid函数代替符号函数并根据Lyapunov稳定性理论设计了具有自校正能力的滑模控制器,使Sigmoid函数的边界层厚度和切换增益可根据系统状态进行自适应调节,以改善传统滑模控制输出量过大及抖振等现象。最后通过车辆在弯道工况下的车道保持仿真实验验证了该控制方法的可行性和有效性。

有界变参数车道保持准滑模控制

假定车辆质量、转动惯量、轮胎侧偏刚度等参数具有不确定性,考虑时变有界和慢变未知两种情况,研究了自动化公路系统车道保持控制方法.基于位置预瞄策略和车辆横向动力学模型,建立预瞄点处的车辆横向位置误差和横摆角误差动态方程;采用准滑模控制方法,设计车道保持变结构控制规律;基于李雅普诺夫稳定性理论,对控制系统的稳定性进行分析.仿真实验表明,采用文中设计的控制方法,在达到满意跟踪性能的同时,还能有效抑制颤振,对参数不确定性具有鲁棒性.

基于差动制动的车道偏离辅助控制

针对高速公路上因驾驶员注意力不集中容易发生车辆偏离车道事故的问题,提出采用四轮差动制动对车辆施加辅助横摆力矩以避免车辆偏离车道的方法。基于预瞄点处的车-路偏差、车辆状态和道路附着限制计算期望的横摆响应,设计滑模控制器控制辅助横摆力矩。通过在同侧车轮定比例分配制动力产生横摆力矩,使车辆横摆响应跟踪目标值,达到车道偏离辅助控制的目的。在Carsim/Simulink联合仿真平台上对基于差动制动的车道偏离辅助控制方法进行仿真实验,研究结果表明所提出方法将车辆限制在车道范围内,有效避免了车道偏离事故的发生。

城市道路横断面的问题与规划对策——以广州市为例

随着城市化进程的加快和机动化水平的提高,道路的交通构成发生了巨大变化。同时生活水平的提高,对道路的步行、休闲功能提出了更高的要求,而现行的道路横断面形式已不能很好的适应这种需要。本文在分析城市现状道路横断面主要问题的基础上,提出了综合考虑机动车、非机动车、公交车、绿化带、分隔带需要的思路和对策,为城市道路横断面的规划、建设和管理提供参考。

基于平动转动分离的车道线双回路滑模控制研究

针对车辆自主驾驶中的车道线保持问题,基于车辆横向动力学简化线性模型,把车辆运动分为平动与转动,按照平动与转动分离的思想,采用内外回路分层设计的方法,提出了一类以角度稳定为内稳定核心回路,以位置误差跟踪为外回路的双回路控制方案。其内外回路相串联,并由车辆平动位置信息驱动转动角稳定回路,对双回路均采用滑模控制方法。最后,采用详细的仿真分析说明了该设计方法具有明确的物理意义,而且控制律构成不包含系统不确定信息,具有很好的鲁棒性,能够满足工程应用的需要。