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考虑区分车辆运行状态的桥梁车载统计分析及模拟

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土木与环境工程学报（中英文） 2022年第6期44卷 85-93页

作者：杨东辉管泽鑫伊廷华李宏男大连理工大学土木工程学院辽宁大连116024 华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室广州510641

动态称重系统作为桥梁结构健康系统的重要组成部分之一,能提供丰富的车辆荷载监测数据,在此基础上建立能反映实际交通状况的车辆荷载模型,对桥梁结构的安全评估、车致疲劳分析等具有重要意义。提出一种能考虑区分车辆运行状态的随机车... 详细信息

动态称重系统作为桥梁结构健康系统的重要组成部分之一,能提供丰富的车辆荷载监测数据,在此基础上建立能反映实际交通状况的车辆荷载模型,对桥梁结构的安全评估、车致疲劳分析等具有重要意义。提出一种能考虑区分车辆运行状态的随机车流模拟方法和流程,在车辆荷载统计分析过程中通过各时段的车流量密集程度区分车辆运行状态,针对不同运行状态,引入单峰和多峰概率分布模型,对车重、车速、车间距等车辆荷载统计参数进行概率拟合,通过K-S检验获得车辆荷载参数的最优概率分布;通过Monte Carlo抽样模拟随机车流,进而分解为随机加载流;基于某实际桥梁的车辆荷载监测数据,对车辆荷载模拟方法的合理性进行验证。结果表明:采用区分车辆运行状态模拟的随机车流对桥梁结构进行加载,获得的钢箱梁跨中底板应力幅值和应力循环次数与实际车流加载结果接近。相比之下,如果不考虑区分车辆运行状态,得到的应力幅值和循环次数都明显小于实际车流的加载结果,这对于桥梁结构的车致疲劳分析偏于危险。

关键词：结构健康监测动态称重车载统计分析随机车流车辆运行状态

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基于车辆运行状态的高速公路交通安全评价

公路交通科技（应用技术版） 2018年第6期14卷 285-288页

作者：杨波李伟华李光太刘琳琳范艳辉石磊齐鲁交通发展集团公司青临分公司山东青州262500 山东交通学院山东济南250023

本文基于虚拟现实技术,利用UC-win/Road三维建模软件系统构建了国高网长春至深圳线(编号G25)青州至临沭段高速公路虚拟交通场景,依托交通安全驾驶模拟系统展开仿真研究。选取轿车和货车2种车型,车辆运行速度、区间加速度、85%加速度、85... 详细信息

本文基于虚拟现实技术,利用UC-win/Road三维建模软件系统构建了国高网长春至深圳线(编号G25)青州至临沭段高速公路虚拟交通场景,依托交通安全驾驶模拟系统展开仿真研究。选取轿车和货车2种车型,车辆运行速度、区间加速度、85%加速度、85%减速度、转向角速度共5个评价参数进行该高速公路路段车辆运行状态与事故相关性及事故致因机理研究。从设计符合性看,"长深公路山东段安评路段"主要平、纵、横的设计采用指标均符合标准、规范的要求;从运行速度协调性看,小客车和大型货车运行速度协调性均良好,且二者运行速度的变化具有显著一致性;从危险路段看,K75+000~K77+000,K109+000~K111+000,K102+900~K101+000,K70+500~K69+000等是交通事故多发区域,隐患较多,须重点预防。

关键词：驾驶安全车辆运行状态高速公路安全评价虚拟现实

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高速公路直线段车辆运行状态的划分

公路 2002年第5期47卷 79-81页

作者：贺玉龙刘小明任福田卢仲贤北京工业大学交通工程研究所北京市100022

运用先进的地理信息定位系统 (车载 GPS) ,通过对样本高速公路检测数据的分析 ,建立了高速公路车辆连续、动态行驶过程中运行状态的定量划分指标 ,在此基础上分析高速公路直线段长度、直线段前后曲线半径对车辆运行状态的影响。

关键词：高速公路 GPS 车辆运行状态直线长度曲线半径

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基于机器视觉的前方车辆运行状态估计

基于机器视觉的前方车辆运行状态估计

作者：关晓斌兰州理工大学

学位级别：硕士

随着高性能摄像设备的普及以及计算机和模式识别技术的发展,基于计算机视觉的车辆检测、车辆跟踪、车辆定位、轨迹分析等技术成为研究热点。这些技术在交通领域具有广泛的应用前景,如车辆轨迹预测、辅助驾驶系统、自动驾驶系统等。目前... 详细信息

随着高性能摄像设备的普及以及计算机和模式识别技术的发展,基于计算机视觉的车辆检测、车辆跟踪、车辆定位、轨迹分析等技术成为研究热点。这些技术在交通领域具有广泛的应用前景,如车辆轨迹预测、辅助驾驶系统、自动驾驶系统等。目前,虽然人们对车辆检测等技术已开展了一些研究,但现有的算法还很不成熟,无论是在准确性方面还是在计算速度方面都无法满足实际系统的需要。面对这种现状,本文利用图像处理和模式识别的方法对视频图像中车辆检测、测速测距等问题进行了研究。主要工作内容如下:1.提出了结合使用HOG特征与SIFT特征作为车辆检测的特征提取算法,再通过支持向量机（SVM）训练正反样本,在不同核函数下验证训练效果,最终将训练模型应用到不同环境的视频文件中检验效果。该方法提升了传统车辆检测的效率,车辆检测率达到98.38%,但是也存在夜视下误检率较大的情况,实际效果仍有待提高。2.提出了以摄像机高度、俯仰角、方向角为误差补偿的单目视觉测距模型,通过几何投影原理来获取前方车辆距离信息并且计算出前方车辆速度。最终实验效果表明,该方法可以实时检测前方车辆的距离与速度,对于保证车辆行驶过程中的安全距离与安全速度,防止车辆发生追尾等提供了一种有效的保障。3.基于视频的前方车辆变道识别方法,首先通过使用HOUGH变换提取车道线,结合卡尔曼滤波对帧图像下前方车辆的位置做出预测。考虑到变道问题主要依据车辆的横向移动,再结合车辆变道过程中车辆速度变化等因素,当车辆在连续多帧图像情况下发生横向移动,导致车辆与车道线之间距离发生变化,以此预测分析车辆左右变道的可能性。实验结果表明,该车辆变道识别方法能够帮助驾驶员实现辅助驾驶,是一种有效的前行车辆变道识别方法。

关键词：机器视觉多特征融合支持向量机卡尔曼滤波车辆运行状态

基于车辆运行状态的高速公路交通安全管控技术研究

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交通工程 2024年第3期24卷 16-20页

作者：熊丹李洋洋耿昭师广东省路桥建设发展有限公司广州510623 北京中交华安科技有限公司北京100088

为解决高速公路因驾驶操作不当、疲劳驾驶、能见度不良等因素导致的交通事故频发问题,本文通过获取高速公路事故多发路段的车辆运行状态和行车环境信息,提出基于车辆运行状态的高速公路交通安全估测模型,对异常行驶车辆的有效判定和识别... 详细信息

为解决高速公路因驾驶操作不当、疲劳驾驶、能见度不良等因素导致的交通事故频发问题,本文通过获取高速公路事故多发路段的车辆运行状态和行车环境信息,提出基于车辆运行状态的高速公路交通安全估测模型,对异常行驶车辆的有效判定和识别,并利用路侧安全管控技术,构建基于车辆运行状态的预警管控系统,通过声光警示信息实现对异常车辆进行定向预警功能.结论表明:本文交通安全估测模型,异常车辆识别准确率达72%,借助声光预警技术,可让异常车辆及时恢复正常行驶状态,避免交通事故的发生.

关键词：交通事故车辆运行状态交通安全估测模型预警管控系统定向预警功能

考虑照度及平纵线形的海底隧道车辆运动状态和驾驶人视觉特性研究

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考虑照度及平纵线形的海底隧道车辆运动状态和驾驶人视觉特性研究

作者：李炜聪青岛理工大学

学位级别：硕士

海底隧道有效缩短海峡两岸区域交通运输距离,为两岸交通互通提供了极大便利。由于其独特的结构形式,海底隧道成为一种纵向空间高度有限、车道宽度较公路窄、具有一定纵坡坡度与曲面弯度的相对封闭的交通空间环境。隧道交通安全运行需人... 详细信息

海底隧道有效缩短海峡两岸区域交通运输距离,为两岸交通互通提供了极大便利。由于其独特的结构形式,海底隧道成为一种纵向空间高度有限、车道宽度较公路窄、具有一定纵坡坡度与曲面弯度的相对封闭的交通空间环境。隧道交通安全运行需人、车、路及环境等多重因素相互协调、相互配合,任一因素环节出现问题,皆有可能导致交通事故的发生。为了降低海底隧道交通事故发生率,以海底隧道平纵线形路段、出入口段为研究对象,分析考虑照度及平纵线形的海底隧道车辆运动状态和驾驶人视觉特性,对于降低海底隧道事故发生几率、提高通行效率与行车安全性具有重要研究价值与实际意义。本研究总结了国内外在隧道平纵线形、车辆运动状态、驾驶人视觉特性与交通安全方面研究现状,分析了海底隧道交通安全因素及驾驶人视觉特性。利用模糊综合评价法选取坡度、曲线半径作为平纵线形指标;车速、纵向加速度、横向加速度作为车辆运动参数指标;眨眼频率、眼睑闭合度、PERCLOS参数作为视觉特性指标。通过海底隧道实车实验采集24位驾驶人指标数据,并对实验数据进行预处理及异常值检验。分别对照度及平纵线形耦合作用下车辆运行状态及驾驶人视觉特性变化规律进行了分析,运用Pearson法对车辆运动状态参数进行相关性分析;利用Pearman法对照度、平纵线形与驾驶人视觉特性指标进行了显著性检验。根据相关性分析结果,构建了考虑照度与平纵线形的海底隧道车辆运行状态拟合模型,量化了照度、平纵线形与车辆运动参数间的关系。同时,基于指标数据间的显著性关系,利用高斯拟合,构建了基于出入口照度的驾驶人视觉特性拟合模型,量化了照度与驾驶人视觉特性指标间的关系;利用ploy2D非线性曲面拟合,构建了基于平纵线形的驾驶人视觉特性拟合模型,定量分析了照度、平纵线形与驾驶人视觉特性间的关系。拟合结果表明:左线车速随着照度的增加先上升后下降,右线出口段车速先下降再上升,在曲线半径为1300m路段,车速值最低,下坡坡度接近-4%时,车速值最高;纵向加速度与照度成正比,与坡度成反比。横向加速度随着曲线半径的增大而减小,左线最大横向加速度出现在R1200路段,右线最大横向加速度出现在曲线半径为1300m路段。海底隧道出口段眨眼频率随着照度的增加先增加后降低,平纵线形对驾驶人眨眼频率影响显著,下坡坡度越大,曲线半径越小,眨眼频率越高。眼睑闭合度与照度成正比,与上坡坡度呈正相关,与曲线半径呈负相关。入口段PERCLOS与照度成正比,出口段随着照度的增加先降低后增大,左线PERCLOS值最大值出现在R4000段,右线R4945段PERCLOS值最大,疲劳度最高。由拟合显著性检验结果可知,拟合优度判定系数均大于0.5,拟合模型较好地量化了照度及平纵线形与车辆运动状态及驾驶人视觉特性关系,为海底隧道后续管理与优化提供参考。

关键词：海底隧道照度平纵线形车辆运行状态驾驶人视觉特性

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汽车上警告与指示信号装置的使用与检查

汽车与配件 2005年第1期 40-41页

作者：李春成李鹏飞蚌埠市汽车管理学院

随着汽车工业的发展,现代汽车上都装有各种警告灯和指示灯组成的监控系统.当车辆出现故障,或者驾驶员疏于维护或操作失准时,即发出灯光或音响等信号提示停车,以便驾驶员及时了解车辆运行状态,迅速做出正确判断,停车检查或就近修理.可以... 详细信息

随着汽车工业的发展,现代汽车上都装有各种警告灯和指示灯组成的监控系统.当车辆出现故障,或者驾驶员疏于维护或操作失准时,即发出灯光或音响等信号提示停车,以便驾驶员及时了解车辆运行状态,迅速做出正确判断,停车检查或就近修理.可以说,设置必要的警告与指示信号装置对于保障汽车行驶的可靠性与安全性,有着至关重要的作用.

关键词：信号装置车辆运行状态警告灯现代汽车驾驶员停车检查汽车工业指示发展现

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认知分心对驾驶人换道行为的影响机理研究

认知分心对驾驶人换道行为的影响机理研究

作者：杨祥浩重庆交通大学

学位级别：硕士

换道行为是微观交通流中最基本的驾驶行为之一,换道过程不仅涉及目标车辆的横向移动,还涉及与多条车道中多辆环境车辆的动态交互,对驾驶人注意力分配要求较高。变换车道时,如果驾驶人注意力分散,对周围环境信息汲取不充分,可能会判断决... 详细信息

换道行为是微观交通流中最基本的驾驶行为之一,换道过程不仅涉及目标车辆的横向移动,还涉及与多条车道中多辆环境车辆的动态交互,对驾驶人注意力分配要求较高。变换车道时,如果驾驶人注意力分散,对周围环境信息汲取不充分,可能会判断决策错误,易导致交通事故发生。因此,探索认知分心对驾驶人换道行为的影响机理有助于改善驾驶人的注意力管理和开发高级驾驶辅助系统,提高交通系统的整体安全性和效率。基于驾驶模拟平台,构建高速工况下的换道场景,采用交谈和计算次任务诱发驾驶人产生不同类型的认知分心,并通过环境车辆的速度和位置设计较大程度地激发驾驶人产生换道意图。配备使用眼动仪,采集了33名驾驶人左换道过程中的车辆运行状态参数和眼动参数。本文将换道过程划分为意图和执行阶段,基于驾驶人换道前后视镜注视特性和转向灯激活状态,确定驾驶人换道意图表征时窗,并结合Si Lab试验录像和方向盘转角参数对换道样本进行提取。借助单因素方差分析对不同换道阶段、不同驾驶经验群体、不同驾驶状态下驾驶人视觉特性、车辆运行状态参数的变异规律进行了细致探索。基于随机森林结合滑动时窗构建认知分心实时检测模型,并根据不同滑动时窗长度下检测分心状态的准确度差异确定最佳的滑动时窗宽度值。本文的主要研究结论如下:(1)相较于基态,交谈和计算状态下驾驶人换道意图时窗分别缩短了0.648s、和0.686s;交谈和计算状态下驾驶人换道意图产生时刻与前车相对距离分别减少了21.422m和26.822m;交谈和计算状态下驾驶人转向灯提前开启率分别降低了12.4%和27.5%;交谈和计算状态下驾驶人转向灯提前开启时间分别延迟了0.274s、0.604s。(2)认知分心会导致驾驶人注视僵化,注视转移概率下降,对环境信息搜索的效能下降。(3)意图阶段,认知分心状态下驾驶人车道保持能力小幅提升,横向偏移距离标准差下降,并会采取降低车速等补偿措施;执行阶段,认知分心会影响驾驶人横向操控稳定性,导致驾驶人方向盘转角标准差增大、最大方向盘转角升高、横向加速度标准差增大、最大横向加速度增大、横摆角速度增大。(4)分心检测样本结果显示,换道越线前驾驶人认知分心检测准确率达到了95%;基态测试样本中,准确率为83.33%。总体识别准确率达到了91.11%。

关键词：认知分心换道行为视觉特性车辆运行状态

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基于商用车的远程监测与诊断系统研究与设计

基于商用车的远程监测与诊断系统研究与设计

作者：彭升平合肥工业大学

学位级别：硕士

随着商用车动力总成和后处理系统越来越复杂,商用车故障引起的道路交通安全事故日益增多。传统的主动式和离线式的故障诊断方式无法满足车辆快速检测与高效诊断的需求。随着移动互联网和汽车嵌入式技术的发展,新兴的主动式的和在线式的... 详细信息

随着商用车动力总成和后处理系统越来越复杂,商用车故障引起的道路交通安全事故日益增多。传统的主动式和离线式的故障诊断方式无法满足车辆快速检测与高效诊断的需求。随着移动互联网和汽车嵌入式技术的发展,新兴的主动式的和在线式的诊断为代表的车联网远程监测与诊断系统能够显著提高车辆诊断和维修效率,进而有效降低商用车使用中的故障率。本文设计了一款基于4G通讯设备终端(Telematics BOX,T-BOX)的商用车远程监测及预防式诊断系统,建立了车联网远程监测系统构架和商用车关键部件的预防式诊断算法模型。该系统能够满足商用车对各关键部件的高效在线监测及快速故障诊断的需求,并显著提高商用车维修站的工作效率,有效降低商用车的故障率。详细内容包括:1)设计了T-BOX通讯设备终端,实现对车辆电控单元(Electrical Control Unit,ECU)本地化数据采集和控制指令发送。T-BOX通过4G通信技术,连接远程服务器平台,实现数据和控制指令的无线接收和发送。T-BOX拥有待机和运行两种工作模式。在车辆运行时,T-BOX全速运行、提供高效的数据服务;在车辆熄火后,进入最小功耗的待机状态,节约电量消耗。2)建立了车联网远程监测系统,实现对车辆运行数据、运行故障以及GPS定位信息的实时监控。后台可随时掌握车辆的运行和故障状态,并将车辆故障及时反馈给驾驶员,预防事故的发生。3)部署了汽车三种关键零部件预防式诊断功能,通过对汽车发电机、水温和电池的数据分析,建立诊断模型,并提供故障预测报警,提前预防汽车行驶中可能发生的故障。本文对所设计开发的商用车远程监测及预防式诊断系统在商用车上进行了实际应用测试,验证了T-BOX的工作性能、监测软件的基本功能以及诊断功能。实车测试结果表明:系统工作稳定,基本软件及预设功能运行正常,设计具有较高的实用性。未来可以在商用车运行数据采集的完备性和故障预防式诊断的全面性上开展更深入的研究工作。

关键词：远程监测预防诊断 T-BOX 车辆运行状态数据采集