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基于方差异质性随机参数模型的汇合行为分析

吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 883-889页

作者：邬岚赵乐李根南京林业大学汽车与交通工程学院南京210037

为研究高速公路交织区入口匝道车辆汇入主线的换道行为,基于方差异质性随机参数模型构建了车辆汇入换道模型,先从NGSIM数据集中提取7个在统计上显著且对换道行为有影响的解释变量,然后将其引入方差异质性随机参数模型探索潜在异质性,计... 详细信息

为研究高速公路交织区入口匝道车辆汇入主线的换道行为,基于方差异质性随机参数模型构建了车辆汇入换道模型,先从NGSIM数据集中提取7个在统计上显著且对换道行为有影响的解释变量,然后将其引入方差异质性随机参数模型探索潜在异质性,计算各变量平均边际效应量化对换道行为的影响,最后提出了“个体样本精度”指标对模型进行比较。研究结果表明:汇入车辆与目标车道领车的车头间距、目标车道领车宽度、辅助车道领车速度对换道行为产生了显著的影响,且汇入车辆在辅助车道上的纵向位置显著影响汇入车辆与目标车道领车的车头间距,方差异质性随机参数模型比未考虑方差异质性的随机参数模型和二元Logit模型具有更高的拟合优度和模型精度,能够更好地解释车辆汇入行为中的潜在异质性。本文的研究成果可应用于自动驾驶辅助系统和交通流仿真软件中,对阐明车道变换行为的机理有一定的参考价值。

关键词：交通运输安全工程方差异质性随机参数模型汇合行为高速公路交织区

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基于SAC算法的多交叉口交通信号控制研究

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第1期57卷 105-111页

作者：钱立军宣亮陈健陈晨合肥工业大学汽车与交通工程学院合肥230009

针对深度Q网络(deep Q-learning network,DQN)算法在解决多交叉口交通信号配时方案由于外部环境变化和内部参数波动导致效果不佳的问题,提出了基于柔性“行动器-评判器”(soft actor-critic,SAC)的交叉口交通信号控制方法,并设计了相应... 详细信息

针对深度Q网络(deep Q-learning network,DQN)算法在解决多交叉口交通信号配时方案由于外部环境变化和内部参数波动导致效果不佳的问题,提出了基于柔性“行动器-评判器”(soft actor-critic,SAC)的交叉口交通信号控制方法,并设计了相应的系统采样策略和回报函数.与原采样策略相比,新采样策略将相邻智能体的策略信息加入到系统状态中,使当前智能体能够得到更多的交叉口交通分布和合作策略信息.与原回报函数相比,新回报函数中引入空间折扣因子,缩小了相邻智能体的观察和回报值,使当前智能体更加关注和改善当前交通状况.随后在此基础上分别应用DQN和SAC算法设计交通信号控制方法.Webster配时法是利用相位流量数据开发的一种基于周期的固定相位长度交通信号方法,与DQN和SAC算法相比,其优化目标是降低交叉口延迟时间,不考虑交叉口排队长度.在城市交通模拟软件(simulation of urban mobility,SUMO)中构建一个时变交通流交通网络,并在其中分别对基于DQN、SAC和Webster配时法的信号配时控制方法进行仿真测试.仿真结果表明:基于SAC算法的交通信号控制方法与基于DQN算法和Webster配时法的交通信号控制方法相比,能够显著减少交叉口排队长度和平均延迟时间,具体来说,车辆平均排队长度分别减少了17.8%和28.2%,平均延迟分别减少了26.8%和36.3%,说明所提出的方法具有更好的控制效果.

关键词：智能交通交通信号控制信号交叉口深度Q网络柔性“行动器-评判器”

植物油微胶囊沥青混合料的微观力学性能及自愈合机制

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材料导报 2024年第4期38卷 254-260页

作者：汤文旷强张宇翔吕悦晶武汉科技大学汽车与交通工程学院武汉430065

为了研究植物油微胶囊沥青混合料的微观力学性能及自愈合机制,利用分子动力学方法基于12分子沥青模型构建沥青微裂缝模型,采用植物油提取物油酸、亚油酸以及石油基再生剂乙基四氢化萘作为芯材,探究三种芯材释放后沥青微裂缝的自愈合进程... 详细信息

为了研究植物油微胶囊沥青混合料的微观力学性能及自愈合机制,利用分子动力学方法基于12分子沥青模型构建沥青微裂缝模型,采用植物油提取物油酸、亚油酸以及石油基再生剂乙基四氢化萘作为芯材,探究三种芯材释放后沥青微裂缝的自愈合进程,计算沥青分子的自扩散系数并分析不同芯材的作用机制,同时构建沥青-集料模型,采用粘聚能、粘附能、粘附强度等指标分析融入不同芯材后沥青-集料界面的微观力学性能。结果表明:芯材的释放加速了沥青分子的自扩散,提高了微裂缝的自愈合能力,且微裂缝自愈合能力随温度的升高而增强;与芯材融合后老化沥青的粘聚能和粘附能分别提高了37.2%和36.8%以上,并且老化沥青-集料界面的粘附强度增加;与石油基再生剂相比,植物油能更好地促进微裂缝的愈合。通过分子动力学技术可以更深入地探查微胶囊沥青路面的自愈合机制,从而为微胶囊芯材的设计与选择提供可行的方法。

关键词：沥青混合料微胶囊自愈合分子动力学粘聚能粘附能粘附强度

网联混合环境快速路交织区自动驾驶车辆换道模型

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吉林大学学报（工学版） 2024年第2期54卷 469-477页

作者：张卫华刘嘉茗解立鹏丁恒合肥工业大学汽车与交通工程学院合肥230009

在网联自动驾驶车辆(CAV)与常规人驾车辆(HV)组成的混合交通环境,为改善快速路交织区运行状况,提出了一种CAV自由型换道动态控制模型。首先,通过引入驾驶风格参数,优化HV多级换道策略,构建快速路交织区HV数值仿真模型,并根据不同换道比... 详细信息

在网联自动驾驶车辆(CAV)与常规人驾车辆(HV)组成的混合交通环境,为改善快速路交织区运行状况,提出了一种CAV自由型换道动态控制模型。首先,通过引入驾驶风格参数,优化HV多级换道策略,构建快速路交织区HV数值仿真模型,并根据不同换道比例和换道位置分布对所构建模型进行了验证。进一步结合CAV渗透率与其换道模型参数,提出了CAV自由型换道动态控制模型。最后,在CAV渗透率随机服从正态分布条件下,分析了CAV动态控制模型对交通效率与安全性的影响。结果表明:在低CAV渗透率条件下,动态控制模型可以进一步改善交织区内的交通效率与安全性,并且随着渗透率的提升,动态控制模型的改善效果变化幅度逐渐减弱。

关键词：交通工程快速路交织区混合交通流换道模型数值仿真

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汽车温差发电系统的多物理场建模与对比

中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第4期48卷 166-174页

作者：罗丁张浩慷杨学林汪若尘三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443000 江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212013

为了获取实际行驶工况下汽车温差发电系统的瞬态响应特性,提出瞬态流-热-电多物理场耦合模型、混合瞬态CFD-TE数值模型和混合瞬态CFD-分析模型3种瞬态理论模型;以瞬态工况下的尾气温度和质量流量作为边界条件,使用COMSOL软件完成模型的... 详细信息

为了获取实际行驶工况下汽车温差发电系统的瞬态响应特性,提出瞬态流-热-电多物理场耦合模型、混合瞬态CFD-TE数值模型和混合瞬态CFD-分析模型3种瞬态理论模型;以瞬态工况下的尾气温度和质量流量作为边界条件,使用COMSOL软件完成模型的瞬态仿真求解,并对比分析不同模型预测的输出响应特性;搭建系统瞬态试验台架,验证模型的准确性。结果表明:输出功率的响应特性与尾气温度的变化有关,且显示出较大的热惯性,而转换效率的响应特性主要与尾气质量流量的变化有关;瞬态流-热-电多物理场耦合模型、混合瞬态CFD-TE和CFD-分析模型与试验结果之间的输出电压平均误差分别为7.99%、25.96%和21.05%。

关键词：温差发电瞬态行驶工况多物理场数值模型动态响应

涡轮级间燃烧压力恢复系数对涡扇发动机的性能影响仿真

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航空动力学报 2024年第9期39卷 295-303页

作者：肖阳龚建波张坤李丹汤东江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江212000 中国科学院工程热物理研究所北京100083

为了分析级间燃烧室的压力恢复系数在不同飞行状态下,对中等涵道比带级间燃烧室混合排气涡扇发动机净推力和单位燃油消耗率的影响,基于原未带级间燃烧室发动机的循环参数,增设了级间燃烧,建立了部件级稳态性能计算模型,仿真结果表明了:... 详细信息

为了分析级间燃烧室的压力恢复系数在不同飞行状态下,对中等涵道比带级间燃烧室混合排气涡扇发动机净推力和单位燃油消耗率的影响,基于原未带级间燃烧室发动机的循环参数,增设了级间燃烧,建立了部件级稳态性能计算模型,仿真结果表明了:当涡扇发动机在飞行高度为5 km,飞行马赫数为0.8,级间燃烧室压力恢复系数由0.92变为0.8时,单位燃油消耗率相对增加12.2%;而当飞行高度为5 km,飞行马赫数为1.8,级间燃烧室压力恢复系数由0.92变为0.8时,单位燃油消耗率相对增加20.3%。所用的计算程序在进行模型仿真时,级间燃烧室压力恢复系数基本不变,而在现有的级间燃烧室研究中表明:级间燃烧室压力恢复系数会随着飞行马赫数的增加而变大,当飞行马赫数由0.8变为1.8时,级间燃烧室压力恢复系数会相对增大2%以上,因此对计算结果采用了变级间燃烧室压力恢复系数的视角,研究了其对发动机性能的影响。

关键词：中等涵道比混合排气涡扇发动机级间燃烧室压力恢复系数飞行马赫数净推力单位燃油耗油率

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晃动条件下挡波板对车载液氢瓶动热特性影响

低温与超导 2024年第10期 37-43+55页

作者：姜悦丁华郝朝阳李沐泽陶昶景江苏大学车辆与交通工程学院

为深入了解挡波板对液氢气瓶内流体晃动行为影响，通过建立的非等温二维车载液氢气瓶数值模型，对晃动条件下挡波板对内筒体腔室内的热力学特性进行了数值模拟。研究结果表明：晃动过程中挡波板对内筒体腔室内液位、压力和温度都有显著... 详细信息

为深入了解挡波板对液氢气瓶内流体晃动行为影响，通过建立的非等温二维车载液氢气瓶数值模型，对晃动条件下挡波板对内筒体腔室内的热力学特性进行了数值模拟。研究结果表明：晃动过程中挡波板对内筒体腔室内液位、压力和温度都有显著影响。晃动能够增加内筒体腔室内气-液相的接触面积，促进热量交换，破坏初始时的热分层，导致压力和温度下降。但挡波板减少了液体在内筒体腔室内的晃动幅度，晃动过程中的压力和温度高于没有挡波板内筒体腔室内的压力和温度，且前0.5 s内压力和温度下降速率最大。此外挡波板还在一定程度上起到“热桥”作用，在挡波板周围区域会形成一定的高温区。

关键词：车载:液氢气瓶晃动挡波板相变数值仿真

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车联网中的无证书批量认证方案

江苏大学学报(自然科学版) 2024年第06期 694-700页

作者：冯霞崔凯平李泽龚玲江苏大学汽车与交通工程学院江苏大学汽车工程研究院

针对车联网中网络带宽和计算能力有限导致消息认证效率低的问题，提出一种车联网中的无证书批量认证方案.权威机构为每个注册车辆生成一个评估证明，并基于全部注册车辆计算一个全局承诺，车辆基于评估证明参与消息认证过程.在认证过程... 详细信息

针对车联网中网络带宽和计算能力有限导致消息认证效率低的问题，提出一种车联网中的无证书批量认证方案.权威机构为每个注册车辆生成一个评估证明，并基于全部注册车辆计算一个全局承诺，车辆基于评估证明参与消息认证过程.在认证过程中，可信机构能够利用全局承诺通过双线性配对来检验车辆、评估证明的有效性，以实现认证消息的快速批量认证.在隐私安全方面，所提出方案在区块链架构的基础上引入零知识证明，为车辆提供匿名性、不可链接性等隐私保护属性，并通过区块链状态数据库实现对车辆身份的准确追溯与快速撤销.针对所提出方案进行了安全性分析、计算效率分析以及仿真试验.结果表明，所提出方案能够满足匿名性、不可链接性等多种安全需求，其平均认证时间为0.357 ms,至少优于现有同类方案12.46%.

关键词：车联网消息认证无证书认证区块链批量认证隐私保护匿名追溯

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基于图卷积交互网络的车辆轨迹预测方法

汽车工程 2024年第10期46卷 1863-1872页

作者：王梦茜蔡英凤王海饶中钰陈龙李祎承江苏大学汽车工程研究院镇江212013 江苏大学汽车与交通工程学院镇江212013

精确预测邻近车辆的未来轨迹对自动驾驶汽车的决策和运动规划至关重要,现有研究倾向于利用递归神经网络(RNN)对车辆的时间交互进行建模,但其对车辆交互建模的可解释性差,忽略了实际的车道结构,在捕捉车辆与其环境的交互方面存在不足。... 详细信息

精确预测邻近车辆的未来轨迹对自动驾驶汽车的决策和运动规划至关重要,现有研究倾向于利用递归神经网络(RNN)对车辆的时间交互进行建模,但其对车辆交互建模的可解释性差,忽略了实际的车道结构,在捕捉车辆与其环境的交互方面存在不足。为解决这一问题,本文提出了一种基于图卷积交互网络的考虑车道拓扑约束的车辆轨迹预测模型。其中车辆交互关系提取模块在构建车辆的空间关系时增加了边缘权重,以考虑车辆的邻近交互,使交互更具可解释性;行驶场景表征模块旨在通过从高精地图中提取车道拓扑来提高车辆轨迹预测的准确性;轨迹预测模块将上述两个模块的输出进行集成,并输出预测的未来轨迹。这种集成允许对道路结构和车辆行驶轨迹之间的相互作用进行更精确的建模。实验结果表明,与主流方法相比,该模型在Argoverse数据集上取得了良好的性能,提高了复杂道路结构下车辆轨迹规划的准确性和合理性。

关键词：自动驾驶汽车轨迹预测图卷积网络交互建模