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汽车整车多级生产线协同排序优化方法

计算机集成制造系统 2024年第6期30卷 2025-2035页

作者：李聪波赵德杨秒常永生赖佐强重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044 重庆长安汽车股份有限公司重庆404100

为满足汽车整车生产线不同工艺车间对车身序列的不同需求,提高汽车生产线多工艺车间的协同生产能力并降低生产成本,提出一种面向汽车整车多级生产线的协同排序优化方法。分析了汽车生产过程中不同工艺车间对车身序列的不同需求,在考虑... 详细信息

为满足汽车整车生产线不同工艺车间对车身序列的不同需求,提高汽车生产线多工艺车间的协同生产能力并降低生产成本,提出一种面向汽车整车多级生产线的协同排序优化方法。分析了汽车生产过程中不同工艺车间对车身序列的不同需求,在考虑焊接车间车型更换次数、涂装车间颜色更换次数、总装车间总超载和空闲时间、总装车间物料消耗均衡等传统优化目标的基础上,搭建了缓冲区重排序成本的目标函数,并以此构建了汽车整车多级生产线协同排序多目标优化模型,然后采用基于启发式出入站规则的第三代非支配排序遗传算法对模型进行优化求解。最后通过某公司的实际生产案例,验证了所提模型和方法的有效性。

关键词：汽车整车多级生产线协同排序多目标优化

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基于改进粒子滤波算法的车速估计

重庆大学学报 2024年第3期47卷 44-52页

作者：高彦傅春耘杨忠杨官龙重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆长安汽车股份有限公司重庆400023

针对基于粒子滤波算法设计的车速估计器因提议分布与实际分布不一致导致粒子退化使估计误差变大的问题,提出了一种通过修正提议分布减弱粒子退化影响的改进粒子滤波车速估计器。首先,基于车辆运动学模型和传感器特性建立系统的状态转移... 详细信息

针对基于粒子滤波算法设计的车速估计器因提议分布与实际分布不一致导致粒子退化使估计误差变大的问题,提出了一种通过修正提议分布减弱粒子退化影响的改进粒子滤波车速估计器。首先,基于车辆运动学模型和传感器特性建立系统的状态转移方程和观测方程。然后,利用传感器测量值与粒子状态值的差值设计提议分布修正项对状态转移方程进行修正,并对过程噪声做自适应处理。最后,利用CarSim-Simulink联合仿真平台在双移线工况和正弦转角输入工况下进行仿真验证。与自适应粒子滤波器相比,双移线工况下改进粒子滤波估计器产生的纵向速度估计值和侧向速度估计值的平均绝对误差分别减小了40.25%和55.71%;正弦转角输入工况下,改进粒子滤波估计器产生的纵向速度估计值和侧向速度估计值的平均绝对误差分别减小了47.00%和41.21%。

关键词：车速估计粒子滤波提议分布

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城市道路下分心行为对驾驶员驾驶绩效的影响

中国安全科学学报 2024年第1期34卷 70-76页

作者：罗霜易鑫鑫邵毅明徐进重庆交通大学交通运输学院重庆400074 重庆长安汽车股份有限公司重庆400023

为探究城市道路条件下常见驾驶分心行为对驾驶绩效的影响,以16名青年志愿者为被试,开展实车驾驶试验,测量车辆纵向和横向行驶参数,对比分析正常驾驶和分心驾驶状态下的驾驶绩效,并探讨驾驶经验的影响。结果表明:3种分心行为均使横向加... 详细信息

为探究城市道路条件下常见驾驶分心行为对驾驶绩效的影响,以16名青年志愿者为被试,开展实车驾驶试验,测量车辆纵向和横向行驶参数,对比分析正常驾驶和分心驾驶状态下的驾驶绩效,并探讨驾驶经验的影响。结果表明:3种分心行为均使横向加速度标准差和纵向加速度标准差增加,而使速度均值降低,说明驾驶员通过速度和转向控制补偿分心状态下的驾驶绩效;交谈对速度均值和纵向加速度均值、阅读广告对速度标准差和横向加速度均值具有显著性影响(p<0.05);接听电话时,经验驾驶员速度标准差明显高于新手(p=0.021);接听电话和阅读广告次任务下,经验驾驶员的横向加速度均值均明显较高(p=0.003,p=0.004),说明经验丰富的驾驶员受分心行为的影响程度更低。

关键词：城市道路分心行为驾驶员驾驶绩效实车试验

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智能网联汽车人机交互信任研究现状与展望

机械工程学报 2024年第10期60卷 366-383页

作者：谭征宇张瑞佛刘芝孜金奕贺刚湖南大学设计艺术学院长沙410012 湖南大学重庆研究院重庆401135 重庆长安汽车股份有限公司重庆401120

信任是智能网联汽车(Intelligent connected vehicle,ICV)人机交互的关键问题之一,是影响ICV社会接受度、安全使用和良好用户体验的重要因素。首先从信任研究发展和ICV人机交互内容阐述ICV人机交互信任内涵和相关概念,构建ICV人机交互... 详细信息

信任是智能网联汽车(Intelligent connected vehicle,ICV)人机交互的关键问题之一,是影响ICV社会接受度、安全使用和良好用户体验的重要因素。首先从信任研究发展和ICV人机交互内容阐述ICV人机交互信任内涵和相关概念,构建ICV人机交互信任研究内容框架。基于研究内容框架分析国内外相关文献,从ICV自动驾驶交互信任、ICV网联应用交互信任两个方面总结当前研究、应用现状。人机交互信任研究最终旨在实现信任校准,因此探讨ICV人机交互信任校准方法:构建不同角色的交互信任影响机制、面向信息输入的动态信任测量、面向信息输出的ICV-HMI信任校准设计。根据信任校准方法,总结实现信任校准所需的关键技术:信任影响因素的提取和表征技术、信任动态测量技术、信任校准设计技术、信任校准评价技术。最后针对ICV人机交互信任校准,提出ICV人机交互信任未来研究趋势并进行展望。

关键词：智能网联汽车汽车人机交互信任信任校准 HMI设计

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基于博弈论的右转无信号交叉口行人行为模拟

机械工程学报 2024年第10期60卷 86-101页

作者：李文礼张祎楠石晓辉王梦昕重庆理工大学汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室重庆400054 重庆长安汽车股份有限公司重庆400020

为逼真模拟行人-车辆交互的真实交通场景,融合博弈理论和数据驱动的思想,在逆强化学习和博弈论的基础上提出博弈—深度最大熵逆强化学习算法(Game-deep max entropy inverse reinforcement learning,G-DMIRL)。将行人建模为智能体,通过... 详细信息

为逼真模拟行人-车辆交互的真实交通场景,融合博弈理论和数据驱动的思想,在逆强化学习和博弈论的基础上提出博弈—深度最大熵逆强化学习算法(Game-deep max entropy inverse reinforcement learning,G-DMIRL)。将行人建模为智能体,通过真实的行人-车辆交互轨迹获取不同博弈决策下的行人的奖励函数,并推断行人-车辆交互的博弈机制,利用获取的奖励函数和动作策略开发出行人行为模拟模型。仿真结果表明,开发的模型在有限状态下能够准确地模拟出不同决策下行人的行为动作,建立的行人-车辆交通场景能够为自动驾驶汽车的识别、预测与路径规划算法的开发验证提供支撑。

关键词：逆强化学习强化学习行人-车辆交互博弈论右转交叉口

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机械冲击下坐姿人体舒适性主客观评价

声学学报 2024年第2期49卷 238-245页

作者：罗巧贺岩松邱茂昌张志飞谭侃伦重庆大学机械与运载工程学院重庆400300 智能汽车安全技术全国重点实验室重庆401133 重庆长安汽车股份有限公司重庆400023

为减小主观随意性带来的偏差,引入最大化差异度量(MaxDiff)方法展开机械冲击下坐姿人体不适的主观评价试验,并结合加速度和惯性力客观指标对舒适性进行评价。构造了16个具有不同标称频率或位移幅值的冲击信号,基于MaxDiff方法得到12名... 详细信息

为减小主观随意性带来的偏差,引入最大化差异度量(MaxDiff)方法展开机械冲击下坐姿人体不适的主观评价试验,并结合加速度和惯性力客观指标对舒适性进行评价。构造了16个具有不同标称频率或位移幅值的冲击信号,基于MaxDiff方法得到12名受试者的主观评分。利用加速度传感器和测力板获取受试者的客观数据,提取其峰值、峰峰值、振动剂量值、最大瞬态振动值等客观评价指标,并采用相关性分析方法以及线性回归拟合进行主客观关联性分析。主观评价结果表明,随着机械冲击信号标称频率和位移幅值的增大,人体舒适性均变差。标称频率主客观数据之间具有较大相关性,客观指标(除振动剂量值外)的相关系数均在0.9左右。线性拟合回归结果表明,加速度和惯性力的峰值、峰峰值、最大瞬态振动值可作为表征冲击工况下坐姿人体舒适性的客观指标,而加速度比惯性力更适合用于表征舒适性。

关键词：舒适性机械冲击坐姿人体最大化差异度量

基于自主漂移的自动驾驶车辆极限工况轨迹规划与控制

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汽车工程 2024年第10期46卷 1780-1789页

作者：卢少波代灵峰王晨辉刘丙军褚志刚谢文科重庆大学机械与运载工程学院重庆400030 长安汽车股份有限公司重庆400023

为兼顾自动驾驶车辆在极限工况下的稳定性与轨迹跟踪性能,提出了一种基于自主漂移的自动驾驶车辆轨迹规划与控制方法。基于神经网络设计了神经网络轮胎动力学模型,提升了传统魔术轮胎公式的精度。为进一步拓展自动驾驶车辆极限工况下的... 详细信息

为兼顾自动驾驶车辆在极限工况下的稳定性与轨迹跟踪性能,提出了一种基于自主漂移的自动驾驶车辆轨迹规划与控制方法。基于神经网络设计了神经网络轮胎动力学模型,提升了传统魔术轮胎公式的精度。为进一步拓展自动驾驶车辆极限工况下的稳定边界,基于漂移时轮胎饱和及最大侧滑特性结合质心侧偏角-横摆角速度相平面约束设计了漂移稳定边界,采用非线性模型预测控制(NMPC)在更大稳定范围内规划了安全漂移轨迹,并对规划轨迹进行了漂移跟踪控制。Simulink/CarSim联合仿真结果表明,该方法可充分利用漂移运动优势,在极限工况下确保车辆不发生失控,同时准确跟踪期望轨迹。

关键词：极限工况轨迹跟踪稳定性控制神经网络轮胎模型非线性模型预测控制

BEV特征下激光雷达和单目相机融合的目标检测算法研究

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计算机工程与应用 2024年第11期60卷 182-193页

作者：李文礼喻飞石晓辉唐远航杨果重庆理工大学汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室重庆400054 重庆长安汽车股份有限公司重庆400020

为提高自动驾驶汽车对周围目标物的检测精度,提出了一种激光雷达和单目图像数据在鸟瞰图特征上融合的目标物检测算法(monocular-bird’s eye view fusion,Mono-BEVFusion)。为构建相机BEV特征,搭建了简单高效的深度预测网络预测相机特... 详细信息

为提高自动驾驶汽车对周围目标物的检测精度,提出了一种激光雷达和单目图像数据在鸟瞰图特征上融合的目标物检测算法(monocular-bird’s eye view fusion,Mono-BEVFusion)。为构建相机BEV特征,搭建了简单高效的深度预测网络预测相机特征的深度,基于显式监督的方法用深度真值对其进行监督。构建激光雷达BEV特征时,将激光点云体素化为柱状网格转化到BEV特征下,设计BEV特征融合网络将激光点云BEV特征和相机BEV特征融合,将融合特征输入到目标检测框架得到目标物(汽车、行人和骑行人)检测结果。利用KITTI数据集和实车路采数据对Mono-BEVFusion融合算法进行评估,实验结果表明该算法相较于现有融合算法综合平均精度提升了2.90个百分点,其中汽车类和行人类单项检测精度分别提升3.38个百分点和4.13个百分点。Mono-BEVFusion融合算法对遮挡目标或者距离较远的目标有较稳定的检测效果,能够有效避免单传感器的漏检现象,具有较好的实际应用价值。

关键词：自动驾驶汽车目标物检测算法深度预测 BEV特征融合 KITTI数据集

基于TCN和残差自注意力的变工况下滚动轴承剩余寿命迁移预测

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振动与冲击 2024年第1期43卷 145-152页

作者：潘雪娇董绍江朱朋周存芳宋锴重庆交通大学交通运输学院重庆400074 重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074 重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 重庆长安汽车股份有限公司重庆401120

针对变工况环境下采集到的滚动轴承寿命状态数据存在特征分布差异,深度神经网络模型泛化能力差的问题,结合时间卷积网络(temporal convolutional neural network,TCN)和残差自注意力机制提出了一种端到端的滚动轴承剩余寿命(remaining u... 详细信息

针对变工况环境下采集到的滚动轴承寿命状态数据存在特征分布差异,深度神经网络模型泛化能力差的问题,结合时间卷积网络(temporal convolutional neural network,TCN)和残差自注意力机制提出了一种端到端的滚动轴承剩余寿命(remaining useful life,RUL)迁移预测方法。首先,将传感器采集到的一维时域信号利用短时傅里叶变换转换为频域信号;其次,剩余寿命迁移预测网络通用特征提取层采用残差自注意力TCN网络,该网络在较好提取时间序列信息的同时,进一步通过残差自注意力机制捕获轴承局部退化特征,增强模型的迁移特征提取能力;再次,采用提出的联合领域自适应策略匹配变工况下滚动轴承寿命状态数据特征分布差异,实现不同工况下轴承寿命状态知识的迁移预测;最后,在公开的滚动轴承全寿命数据集上进行试验验证,结果表明所提方法能有效实现变工况下的滚动轴承RUL预测,并获得较好的预测性能。

关键词：剩余寿命(RUL) 滚动轴承时间卷积网络(TCN) 残差自注意力迁移学习