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Safe, Efficient and Socially‑Compatible Decision of Automated Vehicles: A Case Study of Unsignalized Intersection Driving

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Automotive Innovation 2023年第2期6卷 281-296页

作者： daofei li Ao liu Hao Pan Wentao Chen Institute of Power Machinery and Vehicular Engineering Faculty of EngineeringZhejiang UniversityNo.38 Zheda RoadXihu DistrictHangzhou 310027ZhejiangChina

Safe and smooth interaction between other vehicles is one of the ultimate goals of driving ***,recent reports of demonstrative deployments of automated vehicles(AVs)indicate that AVs are still difficult to meet the expecta-tion of other interacting drivers,which leads to several AV accidents involving human-driven vehicles(HVs)without the understanding about the dynamic interaction *** investigating 4300 video clips of traffic accidents,it is found that the limited dynamic visual field of drivers is one leading factor in inter-vehicle interaction accidents.A game-theoretic decision algorithm considering social compatibility is proposed to handle the interaction with a human-driven truck at an unsignalized *** from a probabilistic model for the visual field characteristics of truck drivers,social fit-ness and reciprocal altruism in the decision are incorporated in the game payoff ***-in-the-loop experiments are carried out,in which 24 subjects are invited to drive and interact with AVs deployed with the proposed algorithm and two comparison ***,207 cases of intersection interactions are obtained and analyzed,which shows that the proposed decision-making algorithm can improve both safety and time efficiency,and make AV decisions more in line with the expectation of interacting human *** findings can help inform the design of automated driving decision algorithms,to ensure that AVs can be safely and efficiently integrated into the human-dominated traffic.

关键词： Automated driving Social compatibility Game theory Interactive driving Unsignalized intersection

Study on pneumatic-fuel hybrid system based on waste heat recovery from cooling water of internal combustion engine

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Science China(Technological Sciences) 2013年第12期56卷 3070-3080页

作者： FANG YiDong li daofei FAN ZhiPeng XU HuanXiang WANG Lei YU Xiaoli Department of Energy Engineering Zhejiang University

The paper proposes a novel pneumatic-fuel hybrid system,which combines a traditional internal combustion engine(ICE)and a pneumatic *** important merit of this concept is that the system can recover waste from cooling water of internal combustion engine to optimize the working process of pneumatic engine,and thus to improve the entire efficiency of the hybrid ***,energy-saving effect due to lower cooling fan power can be achieved on ICE by waste heat recovery of pneumatic *** on thermodynamic analysis,an experimental system is designed and established for *** experimental results show that the performance of pneumatic engine is improved when the waste heat recovery concept of the hybrid system is *** an application example on a 4-cylinder engine is analyzed and discussed using numerical *** results show that the fan power of the ICE cooling system can be saved up to 50%by applying the hybrid *** the appreciable improvements on the energy efficiency with only limited system modifications when the concept is applied to traditional ICE based power systems,the proposed hybrid concept has the potential to serve as an alternative technology aiming for energy saving and emission reduction.

关键词： pneumatic engine pneumatic-fuel hybrid system waste heat recovery experimental study efficiency improvement

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车辆动力学集成控制综述

农业机械学报 2008年第6期39卷 1-7页

作者：喻凡李道飞上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室教授博士生导师上海市200240 上海交通大学汽车工程研究院博士生

首先对车辆动力学集成控制的发展和研究进行了全面回顾,然后对集成控制系统的协调策略进行了总结。为进一步提高车辆主动安全性的潜力,未来研究的重点仍将是对转向和制动/驱动的集成控制,其中一个典型的研究问题是在考虑轮胎和车辆非线... 详细信息

首先对车辆动力学集成控制的发展和研究进行了全面回顾,然后对集成控制系统的协调策略进行了总结。为进一步提高车辆主动安全性的潜力,未来研究的重点仍将是对转向和制动/驱动的集成控制,其中一个典型的研究问题是在考虑轮胎和车辆非线性以及执行器限制条件的基础上,将车辆稳定控制力/力矩最优地分配到每个车轮/轮胎上。显然,随着未来线控驾驶以及新型可控系统的广泛应用,车辆动力学控制的集成化必然成为发展趋势。

关键词：车辆动力学集成控制主动转向电子稳定控制主动悬架综述

Defect-induced synthesis of nanoscale hierarchically porous metal-organic frameworks with tunable porosity for enhanced volatile organic compound adsorption

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Nano Materials Science 2024年第4期6卷 467-474页

作者： Kuan liang Weibiao Guo linmei li Huidong Cai Haiqi Zhang Jingjing li Feng Xu Jian Yan daofei Lv Hongxia Xi Chongxiong Duan Guangdong Provincial Key Laboratory of Intelligent Food Manufacturing Foshan University School of Materials Science and Hydrogen Engineering Foshan University School of Chemistry and Chemical Engineering South China University of Technology School of Environmental and Chemical Engineering Foshan University

Nanoscale hierarchically porous metal-organic frameworks （NH-MOFs） synergistically combine the advantages of nanoscale MOFs and hierarchically porous MOFs,resulting in remarkable characteristics such as increased specific surface area,greater porosity,and enhanced exposure of active ***,nanoscale hierarchically porous UIO-66 （UIO-66＿X） was synthesized using a defect-induced strategy that employed ethylene diamine tetraacetic acid （EDTA） as a *** introduced EDTA occupies the coordination sites of organic ligands,promoting the formation and growth of UIO-66 crystal nuclei and inducing defects during *** as-synthesized UIO-66＿X crystals exhibit a uniform distribution with an average size of approximately 100 *** addition,the total pore volume attains a remarkable value of 0.95 cm3g-1,with mesopores constituting 36.8%of the ***,the porosities of UIO-66＿X can be easily tuned by controlling the molar ratio of EDTA/Zr4+.In addition,the as-synthesized UIO-66＿X exhibits excellent adsorption capacities for n-hexane (344 mg g-1) and pxylene (218 mg g-1),which are 44.5%and 27.5%higher than those of conventional UIO-66,***,the adsorption behavior of n-hexane and p-xylene molecules in UIO-66＿X was investigated using density functional theory simulations.

关键词： Nanoscale hierarchically porous MOFs Tunable porosities Enhanced VOC adsorption

基于模型预测控制的协同式自适应巡航控制系统

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中国机械工程 2017年第4期28卷 486-491页

作者：孙涛夏维李道飞上海理工大学机械工程学院上海200093 浙江大学能源工程学院杭州310058

在城市交通工况中,车辆的驾驶行为对其乘坐舒适性及燃油消耗有着很大的影响。因此提出一种在包含交通灯等信息的交通工况下的协同式自适应巡航控制系统,通过减少不必要的速度保持或加速来提升性能。系统通过处理当前交通信息的数据判断... 详细信息

在城市交通工况中,车辆的驾驶行为对其乘坐舒适性及燃油消耗有着很大的影响。因此提出一种在包含交通灯等信息的交通工况下的协同式自适应巡航控制系统,通过减少不必要的速度保持或加速来提升性能。系统通过处理当前交通信息的数据判断跟踪目标类别,运用模型预测控制来预测前车或车队未来状态,对不同的前方目标采用不同的权值来计算最优控制输入。通过控制车辆保持安全距离并在优化速度下行驶以实现多目标的优化。利用CarSim和Simulink联合仿真,仿真结果显示该控制系统在保证安全的前提下实现了主动的速度调节及目标的切换,在指定仿真工况中对比线性二次调节算法,加速度峰值、加速度变化率峰值及燃油消耗均有所降低,乘坐舒适性和燃油经济性得到较大提升。

关键词：协同式自适应巡航系统多目标优化模型预测控制交通信息

基于混杂模型预测控制的混合动力车辆能量管理

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吉林大学学报（工学版） 2020年第4期50卷 1217-1226页

作者：江冬冬李道飞俞小莉浙江大学动力机械及车辆工程研究所杭州310027

以并联式混合动力车辆为研究对象,针对其具有连续变量和离散变量并存的特点,采用混杂模型预测控制算法对其进行优化求解。首先,对发动机和电机的外特性曲线、行驶阻力曲线、发动机油耗曲面、电池功率曲面等进行线性化处理,并采用分段仿... 详细信息

以并联式混合动力车辆为研究对象,针对其具有连续变量和离散变量并存的特点,采用混杂模型预测控制算法对其进行优化求解。首先,对发动机和电机的外特性曲线、行驶阻力曲线、发动机油耗曲面、电池功率曲面等进行线性化处理,并采用分段仿射自回归外生模型来拟合电池荷电状态计算公式;其次,在混杂系统描述语言工具箱中对各个线性化部分进行描述,并自动生成混合逻辑动态系统;最后,采用混杂工具箱对生成的混合逻辑动态系统进行求解,并将结果与基于非线性模型预测控制算法的结果进行对比。对比结果表明:采用这两种算法对UDDS、NEDC和US06这3个标准工况进行仿真时,基于混杂模型预测控制算法相对于非线性模型预测控制算法,燃油经济性分别提高了20.0%、15.5%和10.6%,且当预测时域小于9时,混杂模型预测控制算法的计算速度更快。

关键词：车辆工程并联式混合动力车辆能量管理混杂模型预测控制混合逻辑动态系统非线性模型预测控制

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半挂汽车列车紧急避撞轨迹跟踪控制算法

汽车工程 2022年第7期44卷 1098-1106,1115页

作者：李道飞查安飞徐彪张家杰浙江大学动力机械及车辆工程研究所杭州310027

为提高商用车的紧急避撞性能,采用了转向和制动联合避撞方式。而针对半挂汽车列车在紧急转向时容易失稳的问题,设计了考虑防止侧翻和横摆失稳的非线性模型预测控制器,并在紧急避撞场景的不同载荷和不同速度工况进行仿真验证。鉴于该控... 详细信息

为提高商用车的紧急避撞性能,采用了转向和制动联合避撞方式。而针对半挂汽车列车在紧急转向时容易失稳的问题,设计了考虑防止侧翻和横摆失稳的非线性模型预测控制器,并在紧急避撞场景的不同载荷和不同速度工况进行仿真验证。鉴于该控制器实时性能的不足,以其为跟踪性能的基准,设计了考虑质心侧偏角约束的线性时变模型预测控制算法,在满足避撞轨迹跟踪精度要求条件下,改善算法实时性。最后,制作了缩小版的半挂汽车列车试验车,进行紧急避撞工况的轨迹跟踪验证。结果表明,所设计的控制算法能准确跟踪目标轨迹,满足实际应用需求。

关键词：半挂汽车列车紧急避撞轨迹跟踪模型预测控制实车验证

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发动机压缩空气再生制动理想热力循环分析

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2014年第1期47卷 21-28页

作者：王雷李道飞徐焕祥樊之鹏俞小莉浙江大学动力机械及车辆工程研究所杭州310027

车辆制动能量的回收利用有利于改善整车的经济性,而基于传统内燃机的气动-内燃混合动力技术有望实现制动能量的高效、低成本回收利用.以城市路况运行车辆为应用对象,基于传统四冲程发动机提出了3种发动机压缩空气再生制动能量回收方案.... 详细信息

车辆制动能量的回收利用有利于改善整车的经济性,而基于传统内燃机的气动-内燃混合动力技术有望实现制动能量的高效、低成本回收利用.以城市路况运行车辆为应用对象,基于传统四冲程发动机提出了3种发动机压缩空气再生制动能量回收方案.通过建立3种方案共同的理想热力学循环,以可回收气体的最大压力、单位排量每循环回收气体质量、循环性能系数(COP)和循环平均指示压力为评价指标,对制动循环进行了分析.结果表明:增大压缩比、减小排气管缓冲腔容积与排量比或者减小排气门开启提前角均可以提高回收气体的最大压力,在机械结构允许的条件下,应尽可能减小排气管缓冲腔的容积;在制动过程中,减小排气门开启提前角可获得较高的循环平均指示压力和气体回收质量;随着气罐背压的增加,控制排气门开启提前角由大变小,可获得最佳的制动循环性能;理论上,二冲程制动循环COP与四冲程制动循环相同,但二冲程制动循环气体回收质量流量和制动功率为四冲程制动的2倍.

关键词：发动机制动压缩空气能量回收

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压缩空气发动机工作过程分析

农业工程学报 2016年第S1期32卷 42-49页

作者：徐焕祥俞小莉王雷方奕栋樊之鹏窦文博李道飞浙江大学能源工程学院杭州310027 同济大学汽车学院上海201804

压缩空气发动机是一种采用压缩空气直接膨胀做功的'绿色'发动机。若将压缩空气发动机作为车辆动力源,可缓解传统内燃机车辆的尾气污染问题。然而,压缩空气发动机工作效率偏低,难以替代传统内燃机作为车辆主要动力。为提高压缩空气发动... 详细信息

压缩空气发动机是一种采用压缩空气直接膨胀做功的'绿色'发动机。若将压缩空气发动机作为车辆动力源,可缓解传统内燃机车辆的尾气污染问题。然而,压缩空气发动机工作效率偏低,难以替代传统内燃机作为车辆主要动力。为提高压缩空气发动机工作效率,了解压缩空气发动机工作过程能量损失的产生机制以及其变化规律,该文应用热力学理论和分析方法对其工作过程损失分布进行了研究,并利用试验数据验证了压缩空气发动机效率变化规律。结果表明:由于节流以及高压、低温尾气排放等因素,压缩空气发动机工作过程损失主要存在于进气过程和排气过程,两者总共占进气总量的30%~40%;压缩空气发动机转速升高,进气损失和排气损失均增加;进气压力升高,进气损失减少,排气损失增加;进气温度升高,进气损失和排气损失均减少。从经济性考虑,压缩空气发动机应运行于低转速,且适当提高其进气压力和进气温度。

关键词：车辆发动机热力学压缩空气发动机气动发动机分析能量效率