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汽车工程 2014年第7期36卷 785-789,784页

作者：成波徐少兵王文军张维张波清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

为识别和量化激进驾驶这一极易导致交通事故的驾驶状态,建立了激进驾驶状态识别算法。首先根据驾驶的操作特点提出驾驶状态-驾驶行为-驾驶模式3层结构并建立其数学描述。然后基于Stevens幂定律提出驾驶模式激进程度的量化指标——激进指... 详细信息

为识别和量化激进驾驶这一极易导致交通事故的驾驶状态,建立了激进驾驶状态识别算法。首先根据驾驶的操作特点提出驾驶状态-驾驶行为-驾驶模式3层结构并建立其数学描述。然后基于Stevens幂定律提出驾驶模式激进程度的量化指标——激进指数,并在此基础上建立了激进驾驶状态识别算法以区分不同驾驶状态的激进程度。最后通过不同驾驶状态的实车实验样本完成算法参数确定和算法验证,结果显示该算法能有效识别激进驾驶状态。

关键词：激进驾驶激进指数驾驶状态驾驶行为驾驶模式

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驾驶特性对进气道喷射汽油车RDE排放的影响

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汽车工程 2018年第10期40卷 1146-1150页

作者：汪晓伟颜燕景晓军戴春蓓闫峰中国汽车技术研究中心有限公司天津300300

使用便携式车载排放设备(PEMs)对一辆装有进气道喷射的自然吸气发动机的轻型汽油车按照轻型车国Ⅵ标准进行了真实驾驶排放(RDE)测试,并通过行程动力学定义了温和驾驶和激进驾驶。结果表明:激进驾驶的NOx和PN排放跟温和驾驶相差不大。但... 详细信息

使用便携式车载排放设备(PEMs)对一辆装有进气道喷射的自然吸气发动机的轻型汽油车按照轻型车国Ⅵ标准进行了真实驾驶排放(RDE)测试,并通过行程动力学定义了温和驾驶和激进驾驶。结果表明:激进驾驶的NOx和PN排放跟温和驾驶相差不大。但在市区行程,激进驾驶的CO排放为温和驾驶CO排放的84倍。而对于总行程,激进驾驶的CO排放为温和驾驶CO排放的75倍。激进驾驶中频繁的加减速是CO排放大幅增加的主要原因。在市区行程,CO排放与加速度正相关;在高速行程,由于发动机运转在高速大负荷的工况点,而这些工况点在企业进行排放标定时往往被忽略,导致CO的排放很高。

关键词：轻型车进气道喷射真实驾驶排放温和驾驶激进驾驶

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基于实测数据的交通流模型比较研究

基于实测数据的交通流模型比较研究

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作者：林展熙复旦大学

学位级别：硕士

随着中国经济的飞速发展,人民生活水平不断改善,一些经济条件好的城市,机动车辆人均占有率在急剧上升,对道路基础设施建设的要求也在不断增加,一些城市陆续出现城市高速多车道道路。尽管人们加宽了道路,也采取了种种其他措施,但是交通... 详细信息

随着中国经济的飞速发展,人民生活水平不断改善,一些经济条件好的城市,机动车辆人均占有率在急剧上升,对道路基础设施建设的要求也在不断增加,一些城市陆续出现城市高速多车道道路。尽管人们加宽了道路,也采取了种种其他措施,但是交通问题仍未解决,并且有越演越烈的趋势,例如交通拥堵问题是给人们出行带来重大不便的问题之一,人们常常为此而浪费宝贵的时间。人们对交通条件提出了更高的要求,对交通流的研究也显得越发重要。对交通流的研究可以追朔到上个世纪初,学术成果迄今为止可谓硕果累累,但大多数研究的出发点侧重于理论推导和数值计算,对于交通流数据本身的收集和分析的工作则较为欠缺。而本文尝试从数据角度切入,利用统计学原理进行分析,得出车辆在不同车道,不同密度,不同路况情况下的运行规律,进而为交通流模型及模型参数的比较、筛选提出依据。本文依托于国家自然科学基金项目的平台支持,借鉴实验流体力学中的DPIV方法,通过对实际交通过程进行长时间录像拍摄,用计算机程序提取“速度-车头间距”数据对,从而获得交通流的大量实测数据。对这些数据进行分析后,认为其车头间距和车速满足正态分布规律,平均车速随车头间距变化的规律与交通流的基本性质相符,并且不同车道上的平均速度变化规律也符合常识和观察到的现象,这些都说明了我们得到的数据的合理性。同时,与上海交通监管部门提供的同期线圈数据的比较也说明了基于录像测量得到的数据的正确性和科学性。利用上述多个样本的实测数据作出流量-密度图,与德国科学家Kerner提出的流密关系模型进行比较,认为在本文的数据测量基础上,确实可以发现一些高密度高速度的实测数据,这符合现实中观察到的交通现象,并且得出一个结论：随着路段整体平均密度的递增,Kerner指出的低密度自由流阶段的曲线特性越来越不明显。此外,对包括Greenshields模型、Greenberg模型、Underwood模型、Payne平衡函数、Kerner-Konhauser平衡函数、Lee平衡函数和一维管流模型在内的多种交通流速密关系模型进行了比较研究,结果发现,应用一维管流模型进行我国高速道路交通流参数计算,具有比较明显的优势。在道路拥挤、车速很低和道路畅通、车速较高的两种不同条件下,该模型中的交通状态指数分别取值m=2.5和m=2.8左右。实测数据亦能支持和启发交通流模型的进一步研究：在二阶宏观微分模型方面,提出一种基于大量数据统计特性的准则,对比研究已有的平衡函数模型,通过计算实测速度与由各平衡函数模型导出的速度的平均绝对误差,从中筛选出具有与实测数据最优拟合程度的平衡函数,给出分段平衡函数的表达式,这样得到的交通流模型更加贴近中国的真实交通状况;在元胞自动机模型方面,给出激进型驾驶者划分准则的分析;在MCLWR模型方面,给出了各层次车辆所占比例的划分标准和速度系数的计算方法,可以作为参数引进到MCLWR模型中。本文最后从微分方程组首次积分的角度出发,讨论了交通流的一阶、二阶模型的统一理论。针对一维管流模型方程组进行研究,研究了一种初值比较一般的解析解,并构建算例进行不同工况下的最优计算格式的筛选。

关键词：实测数据流密关系平衡函数激进驾驶 MCLWR 解析解数值计算一维管流模型

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基于元胞自动机模型的非间断交通流模拟

基于元胞自动机模型的非间断交通流模拟

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作者：黄磊山东科技大学

学位级别：硕士

交通流理论主要研究交通流随时间和空间的变化规律,需要理解交通流中各种要素的基本特性和其相互关系,以探索交通拥堵的发生机理,并提出有效的预防措施和解决方案以缓解交通拥堵、环境污染和交通事故等交通问题。交通是一个复杂系统,交... 详细信息

交通流理论主要研究交通流随时间和空间的变化规律,需要理解交通流中各种要素的基本特性和其相互关系,以探索交通拥堵的发生机理,并提出有效的预防措施和解决方案以缓解交通拥堵、环境污染和交通事故等交通问题。交通是一个复杂系统,交通流建模可以复现和解释很多复杂的交通现象。本文以元胞自动机(Cellular Automata,简称CA)模型为工具,利用其时空离散特性对高速公路和城市快速路这一类连续交通流进行建模。以往的CA模型对于天气因素的考虑不足,本文在已有研究基础上,考虑更多实际情形,对经典CA模型进行改进,研究了不同参数下的交通流特性和变化规律。具体工作和结论如下:首先,用路面附着系数量化天气因素,推导出动态安全间距,并将其引入NaSch模型和NF模型的确定性减速步中,建立了更安全和符合实际道路环境的单车道模型(SNF模型)。通过对比SNF模型和两个经典模型在常规天气下的基本图和密度速度曲线,发现SNF模型在[0.16,0.5]密度区间具有最高的流量,引入动态安全间距会引起流量波动;SNF模型考虑了前车效应,平均车速更高,确定性动能损耗更小。随后,使用SNF模型在不同天气条件下进行数值模拟,分析了不同限速策略的交通流量和动能损耗的变化规律。结果表明,雨天限速会降低道路流量,在[0.2,0.5]密度区间的大多密度下会增大总动能损耗;雪天限速会明显降低道路流量和增大动能损耗;路面结冰情形限速与路面积雪时的流量和动能损耗随密度的变化规律相似,但不限速会引起动能损耗值激增。然后,通过引入路面附着因子和能见度因子对传统模型中的安全距离进行修正,并将改进SNF模型扩展为双车道模型。按激进程度将驾驶员分为三类,即激进型、温和型、谨慎型,将随机慢化概率和换道概率作为不同驾驶员的两个量化属性。模拟结果显示,中等密度区间内,激进驾驶员的存在能显著提升道路流量和通行能力;温和型驾驶员对交通流的影响差异较小,但随着谨慎型驾驶员的比例增加,道路系统的流量明显下降;积极换道只在一定的密度区间对速度提升有明显贡献。最后,考虑到车辆配备自适应巡航控制(ACC)系统和手动驾驶车辆的混行情形,建立混入ACC车辆的混合交通流CA模型。仿真结果表明,增大ACC车辆渗透率和ACC车辆驾驶员的速度期望因子,道路系统的通行能力会得到较大提升,动能损耗会得到较好的控制,对于改善目前的道路交通有积极作用。本文以NaSch和NF模型为基础,以路面附着系数量化天气因素,建立SNF模型,分析了不同天气下的限速策略对交通流和动能损耗的影响。进一步,用随机慢化概率和换道概率区分三类驾驶员,研究了不同驾驶行为对交通流的影响。此外,考虑ACC车辆和手动驾驶两种驾驶模式,建立混合交通流模型,验证了 ACC车辆对交通流的积极作用。基于CA模型的交通仿真全面支持驾驶行为、道路条件和仿真精度自定义,便于修改,适应性强。CA模型可以避免模拟交通时的“离散”—“连续”—“离散”这一近似过程。本文的几方面研究有几个实际运用:1)不良天气下的道路交通管理和车速控制;2)驾驶员培训和管理;3)驾驶行为方面的交通违法管理和教育;4)自动驾驶技术的应用。综合上述,本文具有完备的理论基础和广阔的实用前景,对道路交通系统的发展有重要意义。

关键词：交通流元胞自动机路面附着系数激进驾驶自适应巡航控制

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