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高速公路汽车追尾防撞预警系统研究

高速公路汽车追尾防撞预警系统研究

作者：韩洋中北大学

学位级别：硕士

近年来,道路交通安全形势越来越严峻,交通事故给家庭、集体和国家都带来了巨大的损失,已成为世界性的严重问题。统计资料表明,在众多的高速公路交通事故中,追尾碰撞引起的事故占最多数,因此,研发一种高性能的汽车追尾防撞预警系统成为... 详细信息

近年来,道路交通安全形势越来越严峻,交通事故给家庭、集体和国家都带来了巨大的损失,已成为世界性的严重问题。统计资料表明,在众多的高速公路交通事故中,追尾碰撞引起的事故占最多数,因此,研发一种高性能的汽车追尾防撞预警系统成为迫切的需要。论文参考了国内外诸多汽车防撞模型及研究成果,从动力学和运动学两方面详细分析了汽车的制动过程,根据汽车的运动状态建立了比较实用、简单的汽车防撞预警模型。通过对追尾碰撞事故原因的分析,提出了系统设计要求并确定了系统的设计方案。整个系统由各种传感器、数据采集电路、声光报警电路、液晶显示电路等组成,系统采用高性能的ARM7芯片S3C44B0X作为中央处理器,保证了系统工作的实时性。论文对系统所需传感器进行了分析、比较和选型;制作、调试了系统硬件部分;采用汇编与C语言结合的方式编写了系统软件,并将此软件在硬件上进行了调试;论文针对系统应用的环境,从软件和硬件两方面对系统进行了可靠性设计,从而使系统更加稳定可靠。最后,论文还通过实验对系统各项功能进行了考察,实验表明系统声光报警、抑制报警、液晶显示等各项功能基本实现了系统的设计要求。

关键词：追尾防撞预警系统碰撞模型 S3C44B0X ARM7 可靠性

高速公路中央分隔带护栏碰撞仿真实验的研究与应用

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高速公路中央分隔带护栏碰撞仿真实验的研究与应用

作者：张胜平长安大学

学位级别：硕士

本文全面研究了国内外汽车碰撞护栏的有关问题，分析了国内对护栏碰撞模型和评估的不足，结合计算机和仿真技术的发展情况，提出了基于ADAMS的计算机仿真实验对汽车碰撞中央分隔带护栏的研究方法。通过建立三维汽车模型、护栏模型、路... 详细信息

本文全面研究了国内外汽车碰撞护栏的有关问题，分析了国内对护栏碰撞模型和评估的不足，结合计算机和仿真技术的发展情况，提出了基于ADAMS的计算机仿真实验对汽车碰撞中央分隔带护栏的研究方法。通过建立三维汽车模型、护栏模型、路缘石模型、碰撞模型，并在国内外首次将路缘石考虑到护栏碰撞的仿真实验中。在这些模型中，进行多角度、不同速度下对有、无路缘石的情况进行三维动态碰撞仿真实验，并实时获得需要的碰撞数据，得出了我国高速公路中央分隔带设置路缘石在规定位置对行车安全性的影响，车辆碰撞角度的大小对安全性的影响，并对护栏安全性进行评估和为今后规范的制定提供了依据。

关键词：仿真技术三维汽车模型中央分隔带护栏模型路缘石模型碰撞模型三维动态仿真实验

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汽车对行人碰撞保护研究

汽车对行人碰撞保护研究

作者：谢沐男重庆交通大学

学位级别：硕士

近年来,全球汽车工业发展日新月异,中国的汽车工业更是异军突起,在2009年上半年一举超过美国,成为全球范围内最大的汽车产销大国。伴随着汽车保有量的不断增加,我国道路交通事故发生量和死亡人数也节节攀升,其中行人的安全状况尤为突出... 详细信息

近年来,全球汽车工业发展日新月异,中国的汽车工业更是异军突起,在2009年上半年一举超过美国,成为全球范围内最大的汽车产销大国。伴随着汽车保有量的不断增加,我国道路交通事故发生量和死亡人数也节节攀升,其中行人的安全状况尤为突出。行人处于道路交通使用者中的弱势地位,没有屏蔽体、安全带、安全气囊等汽车乘员所具有的保护措施,所以事故伤亡率很高。对行人碰撞的保护已经成为当前汽车安全研究的重要方向。Euro-NCAP在2003年就将行人保护作为新车星级评定的一项测试内容,我国也在2010年7月1日实施了《GB/T24550-2009》乘用车对行人的碰撞保护国家标准。本文采用计算机仿真分析与实车实验相结合的研究方法,考察某车辆前部部件对行人头部、大腿、小腿的保护情况,并提出改进建议。本文开展的主要工作如下:①通过阅读国内、外参考文献,从法规标准、仿真分析及试验研究三个方面,论述了车辆对行人保护的研究现状与发展动态;总结并阐述了该课题的目的及意义,介绍了该课题相关的法规与实验标准。②阐述了车辆对行人保护的相关理论知识。从车身结构设计理论阐述了车辆结构设计时对碰撞吸能的考量;从人体头部、腿部结构解剖入手,阐述了行人与车辆碰撞中人体损伤的机理及耐受限度;介绍了E-NCAP试验方法和得分原则以及GB/T24550-2009法规试验的试验要求以及评价指标。③简述有限元分析的相关算法;通过对TRL行人保护碰撞模型进行分析,建立了相应的头部碰撞模块、上腿碰撞模块、下腿碰撞模块三个有限元模型;利用Hyper-mesh软件对构建的有限元模型进行前处理;采用LS-Dyna软件构建碰撞分析模型,计算出仿真结果,并对所得结果进行分析。④依托国家客车质量监督检验中心开展了某车辆行人模块与车辆碰撞试验。论述了汽车对行人的碰撞保护试验系统的试验原理、试验方法、试验过程与试验结果,并对试验结果与仿真结果进行了对比分析。⑤对NASS(National Accident Sampling System)国家事故采样系统中事故调查数据库的损伤案例进行了回归分析;研究了车辆有关参数对行人的下肢、头部和躯干损伤的影响以及对行人损伤的相关性,为车辆前部模型的改进提供合理的思路,并根据实验和仿真中出现的问题,提出仿真模型与车辆前部结构改进方案并通过计算机仿真计算进行验证。本论文的创新点为:针对仿真分析中下腿模块膝部最大动态弯曲角度与实验结果偏差较大的问题对下腿模型进行了修正,并根据试验头部碰撞模块CH10点HIC值超标、小腿碰撞模块上端加速度超标两个问题进行了车辆前部结构的改进,并通过计算机仿真进行了验证。

关键词：汽车行人保护碰撞模型试验仿真改进

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道路交通事故模拟再现的研究及应用

道路交通事故模拟再现的研究及应用

作者：杨扬昆明理工大学

学位级别：硕士

随着汽车工业和交通运输业的高速发展，道路交通事故已成为全球性的公害，使得汽车交通事故再现的研究尤为迫切和必要。在交通事故中，汽车碰撞事故是最严重、危害最大的事故，它在瞬间完成，许多细节无法凭直觉了解，因此对汽车碰撞事... 详细信息

随着汽车工业和交通运输业的高速发展，道路交通事故已成为全球性的公害，使得汽车交通事故再现的研究尤为迫切和必要。在交通事故中，汽车碰撞事故是最严重、危害最大的事故，它在瞬间完成，许多细节无法凭直觉了解，因此对汽车碰撞事故进行全面、系统的研究成为迫在眉睫的研究课题，也是正确分析和处理交通事故的理论基础。本文深入研究了汽车碰撞理论，将计算机技术和碰撞理论结合起来，实现了对汽车碰撞事故再现的计算机模拟和分析。本文就以下两个方面进行了研究：首先建立了汽车碰撞的力学模型，根据交通事故中最普遍的一维碰撞和二维碰撞的不同情况，采用恢复系数和滑动摩擦系数等概念，分别建立了五种力学模型。然后在此基础上，开发了汽车碰撞事故模拟再现软件系统，实现了现场图的输入和碰撞点坐标的自动计算，并可以显示事故发生的全过程。经过检验，证明该系统计算可靠，为交通事故的分析和处理提供了科学的工具。

关键词：交通事故事故再现汽车碰撞一维碰撞二维碰撞碰撞模型

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复杂机场航空器场面运行安全分析

复杂机场航空器场面运行安全分析

作者：李茹南京航空航天大学

学位级别：硕士

随着我国机场系统的不断扩大,跑道运行模式多样化,滑行道运行程序更加细致灵活。再加上高密度的场面交通流,复杂机场航空器场面运行过程的安全分析问题日益突出。近几年,虽然航空器在空中飞行过程中的安全模型已经发展成熟。但是,以航... 详细信息

随着我国机场系统的不断扩大,跑道运行模式多样化,滑行道运行程序更加细致灵活。再加上高密度的场面交通流,复杂机场航空器场面运行过程的安全分析问题日益突出。近几年,虽然航空器在空中飞行过程中的安全模型已经发展成熟。但是,以航空器滑行全过程为研究对象,系统的分析场面运行安全性的相关研究还极为欠缺。已有的研究成果主要针对场面标志标线,相关操作和指挥人员的管理措施等方面。所以,如何从动静结合的层面分析航空器运行过程中的安全性是完善场面安全评估的重要环节。为了能够给机场管理人员提供探测航空器在场面运行过程中的薄弱环节和潜在风险区域,确定改善场面运行安全关键项目的有效参考依据,本文提出了一个较为科学且系统的复杂机场航空器场面运行安全分析框架。本文以航空器场面运行安全为研究对象,以复杂机场场面安全特性为切入点,在场面静态特性相关数据的基础上初步分析航空器动态运行过程中可能出现安全隐患的潜在风险区域。一方面,对航空器滑行过程中尾喷特性进行分析,依据已有尾喷事件概括尾喷安全多发场景,提炼尾喷事件统计项,并提出尾喷安全评定方法;另一方面,对航空器滑行冲突进行量化,根据航空器相对运动将冲突进行分类,按照冲突风险的严重程度将冲突划分为潜在冲突、冲突和碰撞三个等级,根据冲突类型,选择合适的等级进行分类。然后,针对航空器滑行过程中的冲突量化问题,通过分别构建跟驰行驶和交叉口行驶的航空器碰撞模型,提出确定冲突等级的量化间隔阈值。最后,按照本文提出的场面安全分析方法,对广州白云机场规划三跑道航空器场面运行安全进行分析,直观的展示出航空器场面运行过程中存在安全隐患的关键位置,根据冲突量化统计结果,为该机场冲突热点的划设提供了可靠的依据,分析结果得到了机场相关人员的认可。

关键词：场面安全尾喷冲突量化碰撞模型冲突阈值

地震作用下连续梁桥碰撞影响因素及防撞措施研究

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地震作用下连续梁桥碰撞影响因素及防撞措施研究

作者：陈恩友华中科技大学

学位级别：硕士

地震作用下桥梁结构会遭受很大的破坏,使国家的交通和经济方面遭受巨大的损失。连续梁桥梁间碰撞是桥梁震害的一个重要方面,碰撞的发生极大的改变了桥梁的动力响应,对桥梁结构整体或者局部都产生极大的危害。因此对桥梁碰撞影响因素及... 详细信息

地震作用下桥梁结构会遭受很大的破坏,使国家的交通和经济方面遭受巨大的损失。连续梁桥梁间碰撞是桥梁震害的一个重要方面,碰撞的发生极大的改变了桥梁的动力响应,对桥梁结构整体或者局部都产生极大的危害。因此对桥梁碰撞影响因素及其防撞措施的研究有较大的理论和工程实际价值。本文的研究主要包括以下几个方面: 首先介绍了几种常用的碰撞模型,给出其碰撞力计算公式,并且依据其特点选出合适的碰撞模型。其次给出了连续梁桥的简化力学模型和结构的运动方程,应用龙格-库塔算法解微分方程,选用MATLAB来实现整个求解过程。选取一两自由度体系,确定好合适的参数,得出结构在地震波作用下的动力响应。然后在ANSYS中建立起相同的有限元模型,进行时程分析得出动力响应,通过两者的对比,验证简化力学模型选取和MATLAB编程的正确性。再次用方程的标准化确定影响桥梁碰撞响应的因素,使用两自由度体系研究各个因素对桥梁碰撞响应的影响,总结出各个影响因素对桥梁结构的影响规律。接着选用一个实际工程模型,用有限元软件进行时程分析,得出前面的因素对桥梁碰撞响应的影响,验证MATLAB的计算规律的正确性。最后提出了一种避免碰撞或者减小桥梁碰撞响应的措施,在相邻联桥梁中间安装粘滞性阻尼器,介绍其工作原理,研究了安装粘滞性阻尼器对桥梁结构动力响应的影响。

关键词：碰撞模型力学模型运动方程影响因素防撞措施

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双流机场平行进近碰撞风险研究

双流机场平行进近碰撞风险研究

作者：张智巍中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

随着社会对民航运输需求的不断增加,国内机场容量面临饱和状态,其中机场运行模式是提高容量的一项有效手段。因此,如何保障进近阶段的安全性是近年来的研究热点。本论文以双流机场环境为基础,采用碰撞风险模型分析和研究独立平行进近模... 详细信息

随着社会对民航运输需求的不断增加,国内机场容量面临饱和状态,其中机场运行模式是提高容量的一项有效手段。因此,如何保障进近阶段的安全性是近年来的研究热点。本论文以双流机场环境为基础,采用碰撞风险模型分析和研究独立平行进近模式下提高机场容量的安全性问题,主要工作如下。(1)发生碰撞风险最高的飞行阶段确定为进近和着陆阶段,通过结合最低合理可行准则的范围标准以及安全目标等级指标,利用Matlab curve fitting工具拟合历史安全数据,对所提出进近阶段安全目标等级范围值的合理性进行验证;(2)优化REICH碰撞风险模型与条件概率模型思想结合,通过分析纵向、侧向以及垂向三个不同方向上飞行技术误差、加速度误差、尾流因素、侧风、顺逆风等位置影响因素,提出适用于双跑道平行进近阶段的碰撞风险模型;(3)以双流机场实际运行情况为基础,从相关平行进近以及独立平行进近两个角度,计算相关平行进近碰撞风险是符合安全目标等级要求。通过对独立平行进近六种情景的计算,证明双流机场可以实施独立平行进近。基于上述研究,利用Matlab GUI编写相关平行进近碰撞风险的计算软件。

关键词：碰撞模型双流机场平行进近尾流安全目标等级

量子相干性和系统-环境耦合方式对量子热力学的影响

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量子相干性和系统-环境耦合方式对量子热力学的影响

作者：王莹曲阜师范大学

学位级别：硕士

量子热力学的研究目的之一是检验量子尺度下的经典热力学定律,并利用量子资源设计热机。随着量子信息技术的发展,探索量子相干性和量子关联等量子效应,以及各种量子调控策略对热力学过程的影响,并寻求量子热机优于经典热机的量子优势,... 详细信息

量子热力学的研究目的之一是检验量子尺度下的经典热力学定律,并利用量子资源设计热机。随着量子信息技术的发展,探索量子相干性和量子关联等量子效应,以及各种量子调控策略对热力学过程的影响,并寻求量子热机优于经典热机的量子优势,成为量子热力学的研究热点。在此背景下,非平衡环境的量子相干性和系统-环境耦合方式对量子热力学影响的全面揭示不仅具有重要的理论意义,而且为最优化热机的设计提供支撑。因此,本文借助于碰撞模型理论框架,一方面从最基本的定义上建立不同模型下的热力学量,另一方面在环境中引入量子相干性,并实现系统-环境的不同耦合方式,进而分析量子相干性和系统-环境耦合方式对量子热力学的影响,构建具有不同功能的量子热机。本文的具体研究内容主要包含以下两个方面:1.研究具有量子相干性的非平衡环境对耦合系统热力学的影响。通过构建N个子系统分别与各自具有相干性的库进行相互作用的模型,揭示了量子相干性对热力学量的影响。首先推导了描述系统动力学的Lindblad主方程,并给出了系统的热力学量的表达式。接着对两个耦合量子比特的具体模型进行研究,发现系统可以实现制冷机、引擎和加速器(烤箱)功能;量子相干性会影响系统作为各种热机的参数范围;在动力学过程中相干性的存在会使系统能量传输出现一些反常现象。2.研究系统与环境以不同方式耦合时,功的不同形式和各种类型量子热机的实现。通过构建两个子系统独立地与两个局域库相互作用,同时又与一个共同库相互作用的模型,研究了系统与共同库之间三种不同的相互作用方式对量子热力学的影响。在给出一般形式的热力学量之后,利用两个耦合量子比特的具体模型来演示结果。结果表明,功的大小和方向随系统-库相互作用的方式而变化,从而为系统作为不同类型的热机提供了可能性。通过比较同一类型热机在不同相互作用方式下的效率,表明相互作用方式的优势只存在于一定的参数区间内。然后将两个子系统的模型推广到多个子系统的情况,并推导出了相应的热力学量公式。以上结论表明,系统-库相互作用的方式是改变热力学过程的重要因素,可用于设计具有特定功能的量子热机。

关键词： Lindblad主方程量子热机碰撞模型量子热力学量子相干性