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面向商用车行驶工况优化设计的高速公路工况识别

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中国公路学报 2022年第6期35卷 355-362页

作者：王宪彬施树明裴玉龙东北林业大学交通学院黑龙江哈尔滨150040 吉林大学交通学院吉林长春130025

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... 详细信息

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。

关键词：汽车工程工况识别朴素贝叶斯汽车行驶工况行驶工况特征参数

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驾驶员预瞄时间与公路弯道半径的耦合特征

江苏大学学报（自然科学版） 2022年第3期43卷 249-255页

作者：王宪彬韩红施树明东北林业大学交通学院黑龙江哈尔滨150040 吉林大学交通学院吉林长春130025

为了研究驾驶员预瞄时间与公路弯道半径耦合特征对汽车操纵稳定性的影响,建立了人-车-路系统动力学模型,通过基于实际道路数据的仿真试验,分析了驾驶员预瞄时间和弯道半径对汽车动力学特征和路径跟踪情况的影响,验证了模型的正确性.利... 详细信息

为了研究驾驶员预瞄时间与公路弯道半径耦合特征对汽车操纵稳定性的影响,建立了人-车-路系统动力学模型,通过基于实际道路数据的仿真试验,分析了驾驶员预瞄时间和弯道半径对汽车动力学特征和路径跟踪情况的影响,验证了模型的正确性.利用相轨迹变化、轮胎侧向力、汽车行驶轨迹偏差、车身姿态变化、汽车状态变量(纵向速度、侧向速度、横摆角速度)参数,分析了驾驶员预瞄时间和公路弯道半径的耦合特征对汽车操纵稳定性的影响.结果表明:驾驶员预瞄时间与公路弯道半径存在显著的耦合特征,当汽车的纵向速度、道路横坡度相同时,随着驾驶员的预瞄时间缩短,汽车安全运行所需的弯道最小半径增大.

关键词：驾驶员预瞄时间公路弯道半径人-车-路系统动力学模型汽车非线性动力学

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典型汽车运行工况的状态转移特征分析

吉林大学学报（工学版） 2018年第4期48卷 1008-1015页

作者：张曼施树明吉林大学交通学院长春130022

针对当前运行工况研究仅选取某些特征参数作为特征、缺乏对工况状态转移特征分析的不足,本文在提取典型工况特征参数的基础上,运用主成分分析和K均值聚类获得行驶特征较明显的3类工况,并分析各类工况状态转移转移矩阵(TPM)的状态、转移... 详细信息

针对当前运行工况研究仅选取某些特征参数作为特征、缺乏对工况状态转移特征分析的不足,本文在提取典型工况特征参数的基础上,运用主成分分析和K均值聚类获得行驶特征较明显的3类工况,并分析各类工况状态转移转移矩阵(TPM)的状态、转移概率和特征值。结果表明:各类TPM状态、转移概率的分析与各类典型工况特征参数的分析一致;特征值对高速、混合和城市道路运行工况的工况生成效率存在本质影响,揭示了运行工况设计中构建两参数TPM的合理性。

关键词：车辆工程状态转移概率矩阵主成分分析 K均值聚类典型运行工况

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适应空气阻力变化的商用车质量辨识算法

中国公路学报 2016年第8期29卷 143-151页

作者：林楠刘丽马力施树明吉林大学交通学院吉林长春130022 中国第一汽车集团公司技术中心吉林长春130011

为解决整车质量在线辨识模型参数适应性问题及质量辨识结果稳定性不理想的问题,提出一种能适应空气阻力变化的在线质量辨识算法。以内燃机商用车为研究对象,使用车辆CAN总线信息和纵向加速度传感器信息,利用纵向动力学和递归最小二乘算... 详细信息

为解决整车质量在线辨识模型参数适应性问题及质量辨识结果稳定性不理想的问题,提出一种能适应空气阻力变化的在线质量辨识算法。以内燃机商用车为研究对象,使用车辆CAN总线信息和纵向加速度传感器信息,利用纵向动力学和递归最小二乘算法辨识整车质量。算法将计算空气阻力的系数(包含空气阻力系数和整车迎风面积)作为待辨识参数,与整车质量一起组成待辨识的二维向量进行在线辨识;最后利用重型牵引车在真实的交通流环境中开展了较为充分的道路试验,包含满载、半载和空载3种不同载荷的试验,对算法进行了较为全面的验证。研究结果表明:整车质量与空气阻力合成系数同时辨识可以较好地适应商用车空气阻力合成系数变化范围较大的特性;该质量辨识算法在线运行稳定,算法收敛时间在200s左右,且具有良好的精度和适应空气阻力变化的能力;该算法不仅可以消除质量辨识结果对空气阻力计算精度的依赖,也可以辨识出不同载货形式下的空气阻力合成系数,对整车载荷和外形特征变化大的商用车有较大的优势。

关键词：汽车工程质量辨识最小二乘算法商用车空气阻力

面向汽车运行工况设计的马氏链非等长交叉进化算法

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浙江大学学报（工学版） 2018年第9期52卷 1658-1666页

作者：张曼施树明吉林大学交通学院吉林长春130022

为解决马尔科夫链和传统遗传算法设计汽车运行工况时效率低、质量差的问题,提出用于设计汽车运行工况的马氏链非等长交叉进化方法.设计子代满足马尔科夫链转移关系的非等长交叉算子,解除等位等长交叉段的限制,使遗传算法更好地适用于汽... 详细信息

为解决马尔科夫链和传统遗传算法设计汽车运行工况时效率低、质量差的问题,提出用于设计汽车运行工况的马氏链非等长交叉进化方法.设计子代满足马尔科夫链转移关系的非等长交叉算子,解除等位等长交叉段的限制,使遗传算法更好地适用于汽车运行工况的设计.根据试验数据,应用马氏链非等长交叉进化方法构建非等长初始种群,使用满意准则模型和指数加权平均数设定目标函数,设计三参数汽车运行工况.随机生成3种不同长度的三参数高速公路代表性工况.分析结果表明,期望运行工况与原始数据库特征参数的相对偏差均在设定范围内,速度和加速联合分布相关系数均高于90%,生成工况具有代表性.相比于马尔科夫链和传统遗传算法相结合的设计方法,马氏链非等长交叉进化方法的平均运行工况生成效率提高了66%,运行工况质量更优.

关键词：汽车运行工况马尔科夫链非等长交叉遗传算法进化

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驱动力矩对汽车转向驱动分岔的影响分析

汽车工程 2017年第10期39卷 1176-1186,1216页

作者：王宪彬施树明东北林业大学交通学院哈尔滨150040 吉林大学交通学院长春130025

为研究驱动力矩对汽车动力学稳定性的影响,以引入驱动力矩的5自由度汽车二维非线性动力学模型为基础,利用前轮转角作为中间变量,建立了相应的7自由度自治系统模型,分析了不同驱动方式下,驱动力矩对汽车转向驱动分岔的动力学特征的影响... 详细信息

为研究驱动力矩对汽车动力学稳定性的影响,以引入驱动力矩的5自由度汽车二维非线性动力学模型为基础,利用前轮转角作为中间变量,建立了相应的7自由度自治系统模型,分析了不同驱动方式下,驱动力矩对汽车转向驱动分岔的动力学特征的影响。以前轮驱动汽车为例,利用相空间、状态变量时间序列、功率谱密度和李雅普诺夫指数分析了驱动力矩对转向驱动分岔特征影响的动力学演变过程。结果表明:驱动力矩的大小将直接影响汽车动力学系统的分岔特征,在分析汽车的动力学分岔特征时应同时考虑前轮转角和驱动力矩两个分岔参数的影响。

关键词：汽车非线性动力学驱动力矩转向驱动耦合工况分岔混沌

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轮胎非线性对自主车队稳定性的影响分析

汽车工程 2019年第9期41卷 1065-1072,1087页

作者：李玲姚喜贵施树明宁波工程学院机械工程学院宁波315336 吉林大学交通学院长春130022

针对现有自主车队车辆模型不能反映轮胎非线性对车辆稳定性的影响问题,本文中利用其有效性已得到验证的5自由度车辆模型(纵向速度、侧向速度、横摆角速度、前轮转动角速度和后轮转动角速度),分别采用线性和非线性轮胎模型,分析不同初始... 详细信息

针对现有自主车队车辆模型不能反映轮胎非线性对车辆稳定性的影响问题,本文中利用其有效性已得到验证的5自由度车辆模型(纵向速度、侧向速度、横摆角速度、前轮转动角速度和后轮转动角速度),分别采用线性和非线性轮胎模型,分析不同初始跟随车速条件下,自主车队系统的动力学特性和稳定性。结果表明,轮胎的非线性严重影响高速跟随行驶中自主车队系统的稳定性,并导致跟随行驶车辆的失稳。

关键词： 5自由度车辆模型自主车队系统非线性轮胎模型跟随控制器车辆稳定性

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世界智能车辆研究概述

公路交通科技 2001年第5期18卷 93-97页

作者：王荣本李兵施树明李斌吉林大学吉林长春130025

综合概括智能车辆的概念、研究目的、意义、应用状况以及当前世界上智能车辆的研究方向、研究范围。指出在智能车辆领域 ,结合我国国情 ,在某一方面或某些方面 ,进行深入、细致的研究。

关键词：智能车辆计算机视觉传感器融合智能控制体系结构

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驱动模式对三自由度车辆系统分岔的影响

哈尔滨工程大学学报 2013年第10期34卷 1294-1300页

作者：王宪彬施树明吉林大学交通学院吉林长春130022 东北林业大学交通学院黑龙江哈尔滨150040

针对车辆系统动力学的驱动分岔问题,以现有的三自由度模型为基础,考虑了轮胎纵向力和侧向力的混合滑移特征,建立了引入轮胎纵向力的三自由度车辆系统平面运动模型.以车辆的前轮转角为中间变量将三自由度车辆系统模型转化为五自由度自治... 详细信息

针对车辆系统动力学的驱动分岔问题,以现有的三自由度模型为基础,考虑了轮胎纵向力和侧向力的混合滑移特征,建立了引入轮胎纵向力的三自由度车辆系统平面运动模型.以车辆的前轮转角为中间变量将三自由度车辆系统模型转化为五自由度自治方程的形式,并利用计算机仿真的方法得到了系统的相空间图和分岔图.相空间图的分析结果揭示了驱动模式对车辆系统动力学特性存在明显影响.分岔图的分析结果表明,不同驱动模式的车辆系统在相同角频率的正弦前轮转角输入下,系统状态变量出现分岔的转角幅值不同.

关键词：车辆动力学分岔驱动模式轮胎混合滑移相空间分析