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真实汽车事故中人体头部运动学边界对损伤机制影响研究

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机械工程学报 2024年第12期60卷 321-334页

作者：王方尹嘉杰胡林王明亮石亮亮邹铁方刘鑫 ZHOU Zhou 长沙理工大学汽车与机械工程学院长沙410114 工程车辆安全性设计与可靠性技术湖南省重点实验室长沙410114 中国汽车工程研究院股份有限公司汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室重庆401122 瑞典皇家理工学院神经元工程系斯德哥尔摩14152瑞典

在弱势道路使用者(Vulnerableroaduser,VRU)与车辆碰撞交通事故中,VRU头部损伤一直是导致其死伤的最主要原因,但目前的行人保护测评规程中所用的头部冲击器方法仅考虑了单一的碰撞边界,不能全面反映真实事故中的头部碰撞响应全过程,且... 详细信息

在弱势道路使用者(Vulnerableroaduser,VRU)与车辆碰撞交通事故中,VRU头部损伤一直是导致其死伤的最主要原因,但目前的行人保护测评规程中所用的头部冲击器方法仅考虑了单一的碰撞边界,不能全面反映真实事故中的头部碰撞响应全过程,且所采用的头部损伤评价准则HIC仅考虑头部线性运动,对头部损伤风险评价具有其局限性,同时针对其余VRU保护的测评规程还亟待开发。为了对VRU头部保护测评规程提供更全面的头部碰撞边界条件参考和更丰富的损伤评价准则,以更综合评价真实事故中头部碰撞损伤风险,本研究从已有交通事故数据库中筛选出50例可以用于事故虚拟重建且具有明显头部碰撞损伤的VRU-车辆碰撞事故案例,采用数值模拟方法对其进行动力学重建与损伤再现,以获取VRU头部与车辆碰撞边界条件及基于多种损伤评价准则的头部碰撞损伤响应参数;基于上述数据构建线性回归模型,深入探究头部碰撞边界条件与多样化头部损伤响应时间的相关性。结果表明,碰撞线性加速度、碰撞旋转加速度、碰撞速度和碰撞旋转速度与头部损伤间相关显著程度各有不同;相对头部线性运动,头部碰撞旋转运动边界条件参数与颅脑损伤响应表现出更强相关性,而碰撞持续时间则未与其显著相关;另外,事故案例头部碰撞载荷多样性需要根据各个碰撞边界条件的量级来参考不同的损伤评价指标。本研究成果有望为行人头部保护测试工况的扩展和头部损伤评价准则的选取提供参考。

关键词：人-车碰撞事故头部/颅脑损伤事故重建碰撞边界条件损伤准则

基于强化学习的智能车辆路径跟踪变参数MPC多目标控制

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中国公路学报 2024年第3期37卷 157-169页

作者：汪洪波王春阳赵林峰胡延平合肥工业大学汽车与交通工程学院安徽合肥230009

为了解决智能车辆在工况变化时跟踪精度下降和稳定性变差的问题,提出基于强化学习的变参数模型预测控制(MPC)算法多目标控制策略,实现智能车辆路径跟踪控制系统的参数自适应整定。基于车辆动力学模型设计其线性时变MPC控制器,获得最优... 详细信息

为了解决智能车辆在工况变化时跟踪精度下降和稳定性变差的问题,提出基于强化学习的变参数模型预测控制(MPC)算法多目标控制策略,实现智能车辆路径跟踪控制系统的参数自适应整定。基于车辆动力学模型设计其线性时变MPC控制器,获得最优前轮转向角和附加横摆力矩。基于Actor-Critic强化学习架构,设计进行控制参数整定的深度确定性策略梯度(DDPG)智能体和双延迟深度确定性策略梯度(TD3)智能体,构造以跟踪精度和稳定性为目标的收益函数,并搭建对接工况和变曲率工况2种典型仿真场景进行算法性能验证,当车辆处于对接工况时,根据路面附着系数的变化及时调整控制器的预测时域和权重矩阵;当车辆处于变曲率工况下时,针对道路曲率变化及时调整控制器的预测时域和权重矩阵。通过MATLAB/SimuLink、CarSim和Python联合仿真分析,将强化学习方法参数整定MPC与固定参数MPC和模糊控制方法参数整定MPC进行对比,结果表明:强化学习方法更能够在保证车辆安全性的前提下,尽可能提高智能车辆在不同路面条件下的路径跟踪精度。在对接工况下,强化学习方法参数整定MPC相较于固定参数MPC和模糊控制方法参数整定MPC,横向偏差平均值分别减少了99.8%和97.6%,前轮转角变化率平均值分别减小了99.7%和77.0%;变曲率工况下,横向偏差平均值分别减少了79.6%和90.8%,前轮转角变化率平均值分别减小了40.6%和2.6%。说明所提出的基于强化学习的智能车辆径跟踪变参数MPC多目标控制能够解决变工况下的路径跟踪的稳定性和跟踪精度控制问题,为复杂场景下的路径跟踪控制提供了一种思路。

关键词：汽车工程路径跟踪模型预测控制强化学习控制参数整定附加横摆力矩控制

汽车横向摆动前馈调节LQR控制设计及仿真分析

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机械设计与制造 2024年第8期402卷 67-70,75页

作者：张凯娟许桂珍李强新乡职业技术学院交通学院河南新乡453006 漯河技师学院机械工程系河南漯河462001 河南理工大学机械工程学院河南焦作454000

对自动驾驶的横向位置参数与速度进行有效控制,需要通过设置智能控制技术来实现。为了提高汽车无人驾驶时横向摆动控制精度,设计了一种能够自主调节的前馈调节线性最优控制LQR控制器。利用非预瞄控制模式建立了对路径误差跟踪模型,建立... 详细信息

对自动驾驶的横向位置参数与速度进行有效控制,需要通过设置智能控制技术来实现。为了提高汽车无人驾驶时横向摆动控制精度,设计了一种能够自主调节的前馈调节线性最优控制LQR控制器。利用非预瞄控制模式建立了对路径误差跟踪模型,建立了包含了路径跟踪偏差和车-路参数的自适应矩阵,并开展仿真测试分析。双移线测试表明,采用前馈LQR优化控制器进行处理时得到的距离偏差不超过0.3m,获得了0.1rad以内的航向偏差。LQR控制器中加入前馈控制程序后应对控制参数进行适当调节便可以达到目的。连续换道测试表明,在LQR控制器中加入前馈控制后达到更小偏差,路径跟踪精度获得了明显提升,表现出更优控制效果。该研究对提高无人驾驶汽车运行稳定性具有很好的理论支撑价值,易于推广应用。

关键词：自动驾驶汽车横向摆动线性最优控制前馈控制器连续换道

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基于多切线技术的盾构隧道开挖面稳定性分析

岩土工程学报 2024年

作者：钟军豪 Chian Siau Chen 李永鑫刘明芳陈明辉吴振元龙桂华杨小礼周德中南大学土木工程学院新加坡国立大学土木与环境工程系合肥工业大学汽车与交通工程学院深圳市市政工程总公司

针对非线性条件下深埋隧道开挖面稳定性问题，采用多切线技术分段线性近似Power-Law(P-L)准则，基于极限分析上限定理，构建1种新的开挖面多曲线圆锥破坏机构，提出1种考虑拉应力截断Tensioncut-off(T-C)效应的开挖面稳定性理论计算方... 详细信息

针对非线性条件下深埋隧道开挖面稳定性问题，采用多切线技术分段线性近似Power-Law(P-L)准则，基于极限分析上限定理，构建1种新的开挖面多曲线圆锥破坏机构，提出1种考虑拉应力截断Tensioncut-off(T-C)效应的开挖面稳定性理论计算方法。通过与既有文献结果对比，验证所提方法的可靠性。根据反算的应力分布和破坏机构几何特点，探究不同参数条件下T-C对开挖面稳定性的影响。结果表明：(1)在线性条件下，黏聚力较大且内摩擦角较小时，T-C对开挖面临界支护力的影响较大；在非线性条件下，m的增加并不会放大T-C对开挖面稳定性的影响。(2)在抗拉强度较大时，T-C对开挖面稳定性影响较为显著，随着抗拉强度的折减，T-C控制的破坏机构尺寸逐渐减小，且顶部区域明显钝化。

关键词：开挖面稳定性多切线技术 Power-Law准则拉应力截断极限分析

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时效温度对6101铝合金组织性能的影响

金属热处理 2024年第9期49卷 139-143页

作者：黄惠毅乐永康廖斌秦颐鸣李飞龙戴小杰杨超南南铝业股份有限公司广西南宁530200 南宁学院交通运输学院广西南宁541699 广西交通职业技术学院汽车工程学院广西南宁530216

对不同前梁出口温度的6101铝合金挤压材进行不同温度的时效处理,通过OM、SEM、EDS、拉伸测试、导电率检测等测试方法对相应热处理后的6101铝合金样品进行了性能检测。结果表明,当前梁出口温度为450℃时,采用280℃×48 h时效工艺的6101... 详细信息

对不同前梁出口温度的6101铝合金挤压材进行不同温度的时效处理,通过OM、SEM、EDS、拉伸测试、导电率检测等测试方法对相应热处理后的6101铝合金样品进行了性能检测。结果表明,当前梁出口温度为450℃时,采用280℃×48 h时效工艺的6101合金的综合性能较优,其抗拉强度为132 MPa,导电率为59.8%IACS;当前梁出口温度为500℃时,采用270℃×48 h时效工艺的6101合金的综合性能较优,其抗拉强度为141 MPa,导电率为59.7%IACS。在这两种工艺条件下,6101铝合金挤压材都能满足产品强度及导电性能要求。

关键词： 6101铝合金挤压温度时效处理抗拉强度导电率

乡村振兴背景下农村客货邮旅多模式融合发展研究

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西部交通科技 2024年第3期 222-224页

作者：谭婷刘红业湖南汽车工程职业学院湖南株洲412001

文章在分析农村客货邮旅融合发展现状的基础上,根据不同县域的情况,有针对性地提出“客邮同网、货邮联盟、客旅融合”的多模式融合方式,并从政策引领、企业合作、分类融合、平台赋能四个方面提出相应的建议,旨在为农村客货邮旅深度融合... 详细信息

文章在分析农村客货邮旅融合发展现状的基础上,根据不同县域的情况,有针对性地提出“客邮同网、货邮联盟、客旅融合”的多模式融合方式,并从政策引领、企业合作、分类融合、平台赋能四个方面提出相应的建议,旨在为农村客货邮旅深度融合提供理论参考。

关键词：乡村振兴客邮同网货邮联盟客旅融合多模式融合

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考虑周车主观侵略性的智能车辆换道优化策略

重庆理工大学学报（自然科学） 2024年第9期38卷 55-66页

作者：殷春芳岳海波施德华汪少华安兴科江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013 江苏大学汽车工程研究院江苏镇江212013

智能车辆换道策略是智能驾驶技术的重要组成部分,在不同场景下的适应能力对于高品质自动驾驶尤为重要。在异质交通流中,智能车辆认知属性的不同会引起换道车辆换道意图及轨迹规划的差异。该策略利用车辆行驶空间、行驶效率参数建立车辆... 详细信息

智能车辆换道策略是智能驾驶技术的重要组成部分,在不同场景下的适应能力对于高品质自动驾驶尤为重要。在异质交通流中,智能车辆认知属性的不同会引起换道车辆换道意图及轨迹规划的差异。该策略利用车辆行驶空间、行驶效率参数建立车辆的决策代价函数,采用模糊理论从速度系数、空间系数、车道分布等角度实现对周围车辆主观侵略性的量化描述,在此基础上,通过智能驾驶员模型(IDM)预测周车对换道车辆换道意图的行为响应,并根据预测信息优化换道决策。在轨迹规划过程中,将车辆换道轨迹解耦为车辆换道路径及行驶速度,利用车辆主观侵略性及车辆行驶安全场评估车辆换道行驶风险,并将行驶安全场与二次规划相融合,从安全性、舒适性、参考线偏差等角度进行路径及速度优化。仿真结果表明,该优化策略通过换道决策可以有效提高道路通行效率,相较固定五次多项式与单独的安全场换道轨迹,可以有效降低换道过程中横向速度与横向加速度的幅值,改善换道过程中的行驶舒适性。

关键词：行驶空间行驶效率车道分布主观侵略性行驶安全场二次规划

预喷参数对乙醇/柴油双燃料发动机燃烧和排放特性的影响

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石油学报（石油加工） 2024年第1期40卷 115-125页

作者：陈庆涛刘军恒孙平嵇乾瞿磊江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013 南通职业大学汽车与交通工程学院江苏南通226007

为了改善乙醇/柴油双燃料发动机工作特性,对一台高压共轨柴油机进气系统改造实现了乙醇/柴油双燃料燃烧模式,并开展了预喷参数(预喷正时、预喷油量和预-主喷间隔)对双燃料发动机燃烧过程和排放特性影响的试验研究。结果表明:提前预喷正... 详细信息

为了改善乙醇/柴油双燃料发动机工作特性,对一台高压共轨柴油机进气系统改造实现了乙醇/柴油双燃料燃烧模式,并开展了预喷参数(预喷正时、预喷油量和预-主喷间隔)对双燃料发动机燃烧过程和排放特性影响的试验研究。结果表明:提前预喷正时使得双燃料燃烧相位提前,放热率峰值也随之增加;但预喷正时为上止点前(BTDC)22~25°CA时,会导致放热率曲线由双峰分布转变为三峰分布,CO、HC、Soot、甲醛、乙醛和乙烯排放量均降低,而NOx排放量呈现增高趋势,有效热效率(BTE)逐渐降低。在预喷正时为19°CA BTDC时,当预喷油量由2.5 mg/cyc逐渐增加至4.5 mg/cyc时,CO和HC排放量逐渐降低,而NOx排放量逐渐增加,BTE呈先增加后降低的趋势,Soot排放量在预喷油量3.0 mg/cyc下达到最低值0.07 FSN。在预喷策略下,提前主喷正时能够使双燃料发动机主喷燃烧相位逐渐提前并靠近上止点,最大缸内压力增加,CO、HC、Soot、甲醛、乙醛和乙烯排放量显著降低,同时发动机的燃油经济性得到改善;在平均有效压力(BMEP)为1.05 MPa和主喷正时11°CA BTDC的工况下,乙醇/柴油双燃料发动机的BTE达到最高值40.31%。

关键词：双燃料发动机预喷参数燃烧排放有效热效率

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海底隧道出入口区域驾驶员视觉负荷建模分析

公路 2024年第3期69卷 267-276页

作者：潘福全王满福张丽霞李炜聪杨金顺李敏青岛理工大学土木工程学院青岛市266520 青岛理工大学机械与汽车工程学院青岛市266520

为探究海底隧道出入口区域驾驶员生理特征和视觉负荷的变化规律,进行海底隧道实车实验,采集车速、隧道照度及眼动特征参数等数据,并研究其在进出隧道洞口过程中的变化特性。通过比较评价指标的差异性,选取眼睑闭合度相对变化率作为视觉... 详细信息

为探究海底隧道出入口区域驾驶员生理特征和视觉负荷的变化规律,进行海底隧道实车实验,采集车速、隧道照度及眼动特征参数等数据,并研究其在进出隧道洞口过程中的变化特性。通过比较评价指标的差异性,选取眼睑闭合度相对变化率作为视觉负荷评价指标,构建了车速、照度与眼睑闭合度相对变化率拟合函数模型,量化了车速、照度与眼睑闭合度相对变化率之间的关系,分析了隧道出入口区域驾驶员的视觉负荷特性,并运用单因素分析方法对模型中的照度自变量进行敏感性分析。研究结果表明:海底隧道出入口区域不同路段下的车速、照度与眼睑闭合度相对变化率均有一定差异;驶入或驶出洞口的过程中,车速与眼睑闭合度相对变化率呈现急剧降低的趋势,在通过洞口后趋向平稳上升;驾驶员眼睑闭合度相对变化率对照度敏感程度高于其对车速的敏感程度,照度波动比车速更容易引起眼睑闭合度相对变化率的变化,在入口前端50 m处驾驶员视觉负荷受照度因素影响更为显著。

关键词：城市交通海底隧道出入口路段视觉负荷眼睑闭合度敏感性分析