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基于车路协同的城市道路车辆生态驾驶研究

基于车路协同的城市道路车辆生态驾驶研究

作者：朱鹏兴西华大学

学位级别：硕士

随着对温室效应及化石燃料资源不可再生认识的加深,以及汽车保有量的逐年增长,使得城市道路交通环境不断恶化。因此,降低车辆的燃油消耗和尾气排放日益成为了人们研究的焦点。不同于高速公路,车辆行驶在城市交通路网时的情况相对更为复... 详细信息

随着对温室效应及化石燃料资源不可再生认识的加深,以及汽车保有量的逐年增长,使得城市道路交通环境不断恶化。因此,降低车辆的燃油消耗和尾气排放日益成为了人们研究的焦点。不同于高速公路,车辆行驶在城市交通路网时的情况相对更为复杂。由于在城市交通路网中存在着大量的信号交叉口,行驶在交叉口路段的车辆由于受到交通流和交通信号灯以及路面限速等因素的影响,车辆的速度轨迹会产生较大波动,主要表现在车辆停车启动、频繁加减速和怠速运行,而随之导致的结果就是燃油经济性的降低和CH、CO、NO等污染物排放的急剧增加,使得信号交叉口成为了路网中高能耗高排放集中的区域。可见,城市道路信号交叉口路段的节能减排工作迫在眉睫。生态驾驶行为可以有效地降低城市路网中车辆的燃油消耗量和污染物排放,而车路协同技术可以实现车辆与道路环境的实时通讯,利用这一特点,建立车辆在城市道路交叉口路段行驶时的生态驾驶策略,在保证车辆行驶安全性的同时,达到节能减排的效果。本文在总结和分析国内外生态驾驶策略研究的基础上,利用实车道路试验采集的车辆行驶数据、实际道路环境和ADVISOR仿真软件等,建立并验证了城市道路车辆在车路协同环境下的生态驾驶策略。本文主要开展的研究工作如下:1.根据本文研究内容,对实车道路试验数据采集方法进行设计,根据试验思路选取具有代表性的被试车辆和精确的车辆行驶数据采集系统,搭建实车道路试验的试验平台,完成传统驾驶环境下实际城市道路单个信号灯交叉口路段和连续信号灯交叉口路段车辆行驶数据的采集,获得被试车辆在试验道路上的速度信号、加速度信号、位移信号以及试验道路的海拔高度信号等车辆运行状态信息和道路环境信息。对道路试验采集的各种数据进行后处理,通过使用不同数字滤波器对原始信号进行滤波,并通过对比滤波效果,选取更适合的数字滤波器来对所有数据进行处理,为后续车辆生态驾驶策略分析和验证提供准确的数据支撑。2.依据主机厂提供的被试车辆整车主要技术参数,利用汽车整车仿真软件ADVISOR,结合相关理论公式推导,建立该型乘用车的整车仿真模型。针对瞬时油耗模型、基于工况的油耗模型和基于平均车速的油耗模型进行原理分析,并进一步分析三种油耗模型的适用范围、应用场景和各自优缺点,选取车辆微观油耗模型作进一步分析,结合实车试验数据,建立瞬时油耗模型,从而完善整车仿真模型。在NEDC循环工况下对所建立的整车模型进行仿真分析,从动力性和燃油经济性方面与主机厂提供的实车试验数据进行对比,验证所建立被试车辆整车仿真模型的正确性。3.通过对实车道路试验采集的被试车辆行驶轨迹、交叉口信号灯状态及其持续时间进行研究,将实际城市道路场景按照初始信号灯状态分为初始信号灯为绿灯、红灯和黄灯的三种场景,根据信号灯持续时间将绿灯和红灯场景进一步分别划分为持续时间较长、较短和极短的三种场景。为具体化研究对象,提出生态驾驶策略的基本假设条件。在保证行车安全的前提下,依据不同道路场景下的约束条件,针对不同场景建立车辆的生态驾驶通行策略,并将生态驾驶策略的规划轨迹和实车道路试验的实际轨迹运用建立的整车模型进行仿真分析,通过对两种驾驶环境下车辆燃油经济性、污染物排放和行驶距离进行对比,验证所建立的生态驾驶策略的效果。结果表明,在行驶路径相同的前提下,按生态驾驶策略规划车速行驶能使车辆在交叉口路段通行时的燃油消耗降低11.3%以上,CH、CO、NO等污染物的排放分别降低11.3%、11.3%和15.4%以上,同时保证了车辆在城市道路行驶时的安全性。

关键词：城市道路生态驾驶策略车路协同信号交叉口道路试验

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人工智能技术在无人驾驶汽车领域的应用探讨

汽车与驾驶维修 2019年第1期 71-72页

作者：陈静朱鹏兴西华大学汽车与交通学院 610039

随着科学技术的快速发展,人工智能已经成为社会所关注的热点话题,无人驾驶汽车是现如今不断研究的一个内容,人工智能与其相结合也成为发展的主要方向。在无人驾驶汽车领域中,对人工智能的技术研究越来越深入,同时各界一致认为人工智能... 详细信息

随着科学技术的快速发展,人工智能已经成为社会所关注的热点话题,无人驾驶汽车是现如今不断研究的一个内容,人工智能与其相结合也成为发展的主要方向。在无人驾驶汽车领域中,对人工智能的技术研究越来越深入,同时各界一致认为人工智能是推进无人驾驶汽车发展的重要推动力。无人驾驶汽车可以通过人工智能、视觉计算、雷达以及全球定位等技术相互协作,让汽车能够在无人主动操作的状态下自动安全的运行。

关键词：人工智能技术无人驾驶汽车

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智能汽车技术及汽车动力学控制系统研究

内燃机与配件 2019年第2期 199-201页

作者：陈静朱鹏兴西华大学汽车与交通学院成都610039

近年来,中国经济的稳定增长带动了道路交通基础设施的发展,科技进步催生了智能化技术的萌芽,基于此,智能汽车走进了人们的视野,而汽车动力学控制系统则是智能汽车安全平稳运行的关键技术,备受瞩目。本文不仅分析了智能汽车的主要特征和... 详细信息

近年来,中国经济的稳定增长带动了道路交通基础设施的发展,科技进步催生了智能化技术的萌芽,基于此,智能汽车走进了人们的视野,而汽车动力学控制系统则是智能汽车安全平稳运行的关键技术,备受瞩目。本文不仅分析了智能汽车的主要特征和关键技术,还对汽车动力学控制系统做了具体研究,希望可以通过简单的分析,可以为后者提供一定的借鉴意义。

关键词：智能汽车汽车动力学控制系统特征研究

基于Trucksim整车操纵稳定性影响参数的研究

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郑州大学学报（工学版） 2020年第1期41卷 13-19页

作者：陈静徐延海朱鹏兴李爽唐云飞西华大学汽车与交通学院四川成都610039 汽车测控与安全四川省重点实验室四川成都610039

提高商用车驾驶的操纵稳定性,通过Trucksim建立了商用车整车仿真模型及双移线闭环试验仿真环境。通过改变商用车的结构参数对车辆进行动力学仿真实验,详细分析了不同的结构参数对整车操纵稳定性的影响;结合汽车操纵稳定性的客观定量评... 详细信息

提高商用车驾驶的操纵稳定性,通过Trucksim建立了商用车整车仿真模型及双移线闭环试验仿真环境。通过改变商用车的结构参数对车辆进行动力学仿真实验,详细分析了不同的结构参数对整车操纵稳定性的影响;结合汽车操纵稳定性的客观定量评价指标,定量分析商用车结构参数对整车操纵稳定性的影响。结果表明:增加装载质量,使各项危险指标和综合客观评价指标数值变高,表明操纵稳定性变差;相反,随着轴距的增大,各项指标和综合评价指标都在降低,商用车操纵稳定性变好。

关键词： Trucksim 双移线整车操纵稳定性客观评价指标

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商用车白车身焊点模拟对模态分析的影响研究

广西大学学报（自然科学版） 2018年第3期43卷 916-925页

作者：鞠道杰徐延海朱鹏兴李升亚李科旗西华大学汽车与交通学院四川成都610039 汽车测控与安全四川省重点实验室四川成都610039

针对商用车驾驶室有限元模态分析中如何选择点焊模拟方式来建立有限元模型这一问题,以某重型商用车驾驶室白车身为研究对象,分析了RBE2、CWELD和ACM等几种典型的焊点模拟方式对其模态分析的影响。首先,阐述有限元分析中3种焊点模拟的典... 详细信息

针对商用车驾驶室有限元模态分析中如何选择点焊模拟方式来建立有限元模型这一问题,以某重型商用车驾驶室白车身为研究对象,分析了RBE2、CWELD和ACM等几种典型的焊点模拟方式对其模态分析的影响。首先,阐述有限元分析中3种焊点模拟的典型方法,并较详细地说明3种焊点模拟方法的特点,以此为基础建立某型商用车驾驶室白车身有限元模型并进行模态分析,得到该白车身驾驶室的模态特征,再利用DHDAS动态信号采集分析系统,采用单点激励法对该驾驶室白车身进行模态试验及模态参数识别,并通过对比分析讨论了3种焊点模拟方式的精度。结果表明,柔性单元模拟焊点比刚性单元模拟更为准确,CWELD和ACM两种柔性单元模拟结果误差在2.5%以内,具有等效模型精度。引用误差函数验证了CWELD单元模拟焊点的有限元模型的可靠性。研究结果可为有效提高商用车驾驶室有限元建模质量提供了焊点模拟方式的选择参考。

关键词：商用车白车身焊点模拟模态分析

基于改进YOLOv5s的水面漂浮小目标检测算法

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中国舰船研究 2024年

作者：岳旭生李军王耀弘朱鹏浩王哲兴许炫皓重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆市计量质量检测研究院郑州恒达智控科技有限公司

[目的]针对无人船视角下的水面漂浮瓶识别易出现错检、漏检等问题，基于YOLOv5s算法，提出一种改进的YOLOv5s水面漂浮小目标检测算法。[方法]针对原始数据集Flow-Img进行了数据增强，对原始数据集进行扩充，从而避免模型出现过拟合的现... 详细信息

[目的]针对无人船视角下的水面漂浮瓶识别易出现错检、漏检等问题，基于YOLOv5s算法，提出一种改进的YOLOv5s水面漂浮小目标检测算法。[方法]针对原始数据集Flow-Img进行了数据增强，对原始数据集进行扩充，从而避免模型出现过拟合的现象；为了提高深度学习模型对极小目标的检测精度，在YOLOv5s的3个检测层的基础上，增加了1个极小目标检测层，同时去掉用于大目标的检测头，避免数据不均衡带来的先验框分配问题；接着，在骨干网络中增加CBAM注意力模块，以解决模型在水面漂浮瓶检测任务中目标特征信息捕捉能力不足的问题；最后引入NWD回归损失函数，将IoU损失函数和NWD损失函数进行加权组合，形成一个综合的回归损失函数，从而进一步提高对水面漂浮瓶识别的准确率和精度。[结果]实验结果表明，该算法在水面漂浮瓶检测上mAP@0.5值达到95.7%，对比原始的YOLOv5s算法，改进YOLOv5s算法的mAP@0.5提升了2.6%,mAP@0.95提升了4.5%，同时，模型参数量下降了61.9%。[结论]在实现轻量化的同时使得水面漂浮瓶检测结果更加准确，为水面小型漂浮物的检测提供了重要的技术参考。

关键词：水面漂浮小目标极小目标检测层卷积块注意模块 NWD损失函数

可重构智能表面辅助双功能雷达通信系统的联合波束优化

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电子与信息学报 2024年第1期46卷 222-228页

作者：王华华孙宸朱鹏云重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065

双功能雷达通信系统(DFRC)是有效解决未来网络频谱资源拥挤问题的理想技术之一,该文引入了可重构智能表面(RIS)技术,旨在提升用户的加权和速率和系统的探测性能。首先在雷达功率约束和可重构智能表面的恒定模约束以及通信的整体功率预算... 详细信息

双功能雷达通信系统(DFRC)是有效解决未来网络频谱资源拥挤问题的理想技术之一,该文引入了可重构智能表面(RIS)技术,旨在提升用户的加权和速率和系统的探测性能。首先在雷达功率约束和可重构智能表面的恒定模约束以及通信的整体功率预算下,构建了通信用户的加权和速率和系统探测性能最大化的优化模型。通过联合优化基站的主动波束和可重构智能表面的无源被动波束形成,该文设计了一种有效的基于加权最小均方误差、分式规划和流形优化的交替优化算法,将非凸优化问题转化为两个子问题并利用迭代进行求解。仿真结果表明,所提方案对解决该问题的有效性和对用户加权和速率在较低迭代次数下达到收敛,并且可使用户的加权和速率上限提升0.86 bit/(s·Hz)和使系统探测更具方向性。

关键词：双功能雷达通信可重构智能表面波束成形加权和速率

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一种适合V2H技术的智能家居系统

山东商业职业技术学院学报 2017年第4期17卷 103-106页

作者：成瑞陈静曹毅朱鹏兴文力西华大学汽车与交通学院四川成都610039

以电动汽车接入普通家庭为研究对象,研究电动汽车电池管理系统与家庭能量管理控制器之间的通信。比较了几种主流的总线式智能家居管理系统的优缺点,提出了以CAN总线为网络的智能家居系统。同时使用目前主流ARM单片机控制器和无线WIFI模... 详细信息

以电动汽车接入普通家庭为研究对象,研究电动汽车电池管理系统与家庭能量管理控制器之间的通信。比较了几种主流的总线式智能家居管理系统的优缺点,提出了以CAN总线为网络的智能家居系统。同时使用目前主流ARM单片机控制器和无线WIFI模块,将家庭数据上传至中国移动物联网ONENET,实现实时查看家庭环境信息、汽车电池管理系统信息和远程控制家庭电器设备。

关键词：电动汽车接入家庭电网 CAN总线中国移动物联网电动汽车

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数字化视角下传统体育文化遗产保护与传播

北京体育大学学报 2024年第6期47卷 40-49页

作者：白晋湘朱鹏吉首大学湖南工商大学

传统体育文化是中华文明绵延不断的生动见证，随着现代社会的快速发展面临传承危机，先进数字技术却能使传统体育文化遗产获得相应生存环境和拓展空间。为此，采用文献资料和逻辑分析等方法，对我国传统体育文化遗产数字化保护与传播现... 详细信息

传统体育文化是中华文明绵延不断的生动见证，随着现代社会的快速发展面临传承危机，先进数字技术却能使传统体育文化遗产获得相应生存环境和拓展空间。为此，采用文献资料和逻辑分析等方法，对我国传统体育文化遗产数字化保护与传播现状进行深入探究。研究认为：保护手段简单、传承体系失衡和传播方式滞后等问题，极大制约了传统体育文化遗产的传承与发展。在数字化时代，只有进行数字化保护与传播，才能促进传统体育文化遗产的传承与发展，实现其现代化价值；只有实施传统体育文化遗产的数字化采集、建设数据库、加强多方合作，强化数字化思维、整合数字资源、拓展传统体育文化体验，才能提升其数字化传播效率，有效实现我国传统体育文化遗产的保护与传播。

关键词：数字化体育非物质文化遗产传统体育文化保护与传播