The road random torsional excitation is one type of torque rooted from the road roughness and vehicle drive system. This paper aims to study how the road random torsional excitation affects the dynamic characteristics...The road random torsional excitation is one type of torque rooted from the road roughness and vehicle drive system. This paper aims to study how the road random torsional excitation affects the dynamic characteristics of vehicle power train. The method of simulating the random torsional excitation of tracked vehicle is explored at first. Secondly,the road random torsional excitations under different road roughness,vehicle speeds and pre-tensions are obtained. Thirdly,the dynamic analysis model of tracked vehicle power train is constructed with the consideration of the road random torsional excitation. Eventually,the influences of this excitation on output torque,bearing support force,vibration acceleration and dynamic shear stress of transmission shafts are intensively studied.The research conclusions are helpful to correct and refine the present virtual prototype of tracked vehicle power train.展开更多
为探究山区双车道公路行驶车辆的超车行为特性,基于无人机高空拍摄的超车行为视频数据,提出一种基于随机生存森林的超车持续时间预测模型.首先,利用Tracker软件提取超车行为相关车辆的行驶轨迹,并对超车行为特征进行分析;其次,采用非参...为探究山区双车道公路行驶车辆的超车行为特性,基于无人机高空拍摄的超车行为视频数据,提出一种基于随机生存森林的超车持续时间预测模型.首先,利用Tracker软件提取超车行为相关车辆的行驶轨迹,并对超车行为特征进行分析;其次,采用非参数Kaplan-Meier模型和全参数加速失效时间(Accelerated Failure Time, AFT)模型确定影响超车持续时间的关键协变量;最后,构建随机生存森林模型预测山区双车道公路的超车持续时间.结果表明:山区双车道公路平均超车持续时间为12.3 s,考虑超车类型的超车持续时间在无对向来车时表现出显著差异;相较于固定效应AFT模型,全参数AFT模型具有更好的拟合优度,超车距离、超车车辆最终速度、被超车辆类型是影响超车持续时间的关键变量;对比随机森林模型、生存支持向量模型、XG-Boost模型,随机生存森林模型在一致性指数和整合布里尔分数等方面均优于前三者,且考虑超车类型对山区双车道公路超车持续时间的预测效果影响较小;根据变量重要性排名,超车距离和两车的初始速度差对超车持续时间的影响较大.研究结果可为提高山区公路行车安全提供参考.展开更多
路径规划是智能汽车的核心技术之一,而在避障场景下的路径规划对智能汽车的行驶安全性与稳定性提出了更为严苛的要求。针对智能汽车避障场景,提出一种双层结构并考虑胎路附着极限的路径规划方法。在上层预规划中设计了一种改进快速搜索...路径规划是智能汽车的核心技术之一,而在避障场景下的路径规划对智能汽车的行驶安全性与稳定性提出了更为严苛的要求。针对智能汽车避障场景,提出一种双层结构并考虑胎路附着极限的路径规划方法。在上层预规划中设计了一种改进快速搜索随机树(Improved Rapidly-exploring Random Tree,IRRT)算法,根据纵向车速自适应调整随机树的扩展步长,以兼顾搜索效率与路径精度;随后针对采样点扩展角度施加胎路附着极限的约束,并在此约束范围内进行随机采样,在预规划层面提升路径的合理性;结合人工势场法,构建采样点引力势场、目标点引力势场以及道路边界斥力势场,从而修正随机采样点的位置,提高搜索效率。为改善路径平滑度并进一步确保车辆稳定性,在下层重规划中利用非线性模型预测控制(Nonlinear Model Predictive Control,NMPC)建立车辆平面运动模型与胎路附着极限约束,对预测时域内的预规划路径进行二次优化,生成重规划路径。最后,基于CarSim/Simulink联合仿真平台以及硬件在环测试平台验证所提算法在静态与动态避障场景下的有效性。研究结果表明,预规划中提出的IRRT算法相较于经典RRT*算法在搜索效率、路径合理性及车辆稳定性方面具有优势。与单层IRRT和传统NMPC方法相比,IRRT-NMPC双层路径规划方法在避障过程中能够在满足实时性要求的同时进一步确保车辆不会超出胎路附着极限,提升了车辆的稳定性和安全性。展开更多
交叉型乘用车的驾乘舒适性常常被车企忽视,在随机路面上行驶平顺性评价缺少实际操作方法,为客观评价某典型交叉型乘用车(F30U)在实际复杂路况下的平顺性能,本研究基于实车道路试验方法,在代表性强、符合国际/国家标准的随机路面(如ISO 8...交叉型乘用车的驾乘舒适性常常被车企忽视,在随机路面上行驶平顺性评价缺少实际操作方法,为客观评价某典型交叉型乘用车(F30U)在实际复杂路况下的平顺性能,本研究基于实车道路试验方法,在代表性强、符合国际/国家标准的随机路面(如ISO 8608 Class B/C路面或特定石块路)上进行了系统性的行驶平顺性测试,参考ISO5349、ISO2631-1:1997及GB14790-93标准对采集的振动数据进行分析处理,并对试验结果进行分析评价,最终得出目标交叉型乘用车在典型工况下的行驶平顺性主客观指标。为同类车型的平顺性开发与测试评价提供了有价值的参考和实践经验。研究成果对提升交叉型乘用车的驾乘品质和市场竞争力具有实际工程意义。展开更多
为分析城镇土地利用及路网形态对过境公路交通事故的影响程度,以北方某市G503、G302、G334、G203、S514等5条公路沿线的33个城镇为研究对象,通过对城镇路网建模获取拓扑特征参数,采用兴趣点(point of interest,POI)计算土地利用强度与...为分析城镇土地利用及路网形态对过境公路交通事故的影响程度,以北方某市G503、G302、G334、G203、S514等5条公路沿线的33个城镇为研究对象,通过对城镇路网建模获取拓扑特征参数,采用兴趣点(point of interest,POI)计算土地利用强度与土地混合利用程度,采用随机森林模型分析自变量对过境公路交通事故的影响程度,并通过负二项回归分析自变量与过境公路交通事故的相关性。结果表明:随机森林模型中的城镇POI数、过境公路介数中心性、过境公路节度、城镇节点数、土地混合利用程度的特征权重分别为0.62、0.14、0.11、0.07、0.06,城镇POI数对过境公路交通事故的影响最大,过境公路介数中心性与节点数对过境公路交通事故有一定影响,城镇节点数、土地混合利用程度对过境公路交通事故的影响较弱;在负二项回归方法下,过境公路介数中心性、城镇POI数与过境公路交通事故显著正相关,城镇节点数、过境公路节度和土地混合利用程度与过境公路交通事故的相关性不显著。随机森林模型结论与负二项回归分析结论接近,随机森林模型对自变量的非加和性与非线性特点适应较好,适用于交通事故致因分析。控制城镇规模、合理规划城镇路网对减少过境公路交通事故风险和提高交通安全有重要意义。展开更多
基金National Natural Science Foundations of China(Nos.51405410,51505402)
文摘The road random torsional excitation is one type of torque rooted from the road roughness and vehicle drive system. This paper aims to study how the road random torsional excitation affects the dynamic characteristics of vehicle power train. The method of simulating the random torsional excitation of tracked vehicle is explored at first. Secondly,the road random torsional excitations under different road roughness,vehicle speeds and pre-tensions are obtained. Thirdly,the dynamic analysis model of tracked vehicle power train is constructed with the consideration of the road random torsional excitation. Eventually,the influences of this excitation on output torque,bearing support force,vibration acceleration and dynamic shear stress of transmission shafts are intensively studied.The research conclusions are helpful to correct and refine the present virtual prototype of tracked vehicle power train.
文摘为探究山区双车道公路行驶车辆的超车行为特性,基于无人机高空拍摄的超车行为视频数据,提出一种基于随机生存森林的超车持续时间预测模型.首先,利用Tracker软件提取超车行为相关车辆的行驶轨迹,并对超车行为特征进行分析;其次,采用非参数Kaplan-Meier模型和全参数加速失效时间(Accelerated Failure Time, AFT)模型确定影响超车持续时间的关键协变量;最后,构建随机生存森林模型预测山区双车道公路的超车持续时间.结果表明:山区双车道公路平均超车持续时间为12.3 s,考虑超车类型的超车持续时间在无对向来车时表现出显著差异;相较于固定效应AFT模型,全参数AFT模型具有更好的拟合优度,超车距离、超车车辆最终速度、被超车辆类型是影响超车持续时间的关键变量;对比随机森林模型、生存支持向量模型、XG-Boost模型,随机生存森林模型在一致性指数和整合布里尔分数等方面均优于前三者,且考虑超车类型对山区双车道公路超车持续时间的预测效果影响较小;根据变量重要性排名,超车距离和两车的初始速度差对超车持续时间的影响较大.研究结果可为提高山区公路行车安全提供参考.
文摘路径规划是智能汽车的核心技术之一,而在避障场景下的路径规划对智能汽车的行驶安全性与稳定性提出了更为严苛的要求。针对智能汽车避障场景,提出一种双层结构并考虑胎路附着极限的路径规划方法。在上层预规划中设计了一种改进快速搜索随机树(Improved Rapidly-exploring Random Tree,IRRT)算法,根据纵向车速自适应调整随机树的扩展步长,以兼顾搜索效率与路径精度;随后针对采样点扩展角度施加胎路附着极限的约束,并在此约束范围内进行随机采样,在预规划层面提升路径的合理性;结合人工势场法,构建采样点引力势场、目标点引力势场以及道路边界斥力势场,从而修正随机采样点的位置,提高搜索效率。为改善路径平滑度并进一步确保车辆稳定性,在下层重规划中利用非线性模型预测控制(Nonlinear Model Predictive Control,NMPC)建立车辆平面运动模型与胎路附着极限约束,对预测时域内的预规划路径进行二次优化,生成重规划路径。最后,基于CarSim/Simulink联合仿真平台以及硬件在环测试平台验证所提算法在静态与动态避障场景下的有效性。研究结果表明,预规划中提出的IRRT算法相较于经典RRT*算法在搜索效率、路径合理性及车辆稳定性方面具有优势。与单层IRRT和传统NMPC方法相比,IRRT-NMPC双层路径规划方法在避障过程中能够在满足实时性要求的同时进一步确保车辆不会超出胎路附着极限,提升了车辆的稳定性和安全性。
文摘交叉型乘用车的驾乘舒适性常常被车企忽视,在随机路面上行驶平顺性评价缺少实际操作方法,为客观评价某典型交叉型乘用车(F30U)在实际复杂路况下的平顺性能,本研究基于实车道路试验方法,在代表性强、符合国际/国家标准的随机路面(如ISO 8608 Class B/C路面或特定石块路)上进行了系统性的行驶平顺性测试,参考ISO5349、ISO2631-1:1997及GB14790-93标准对采集的振动数据进行分析处理,并对试验结果进行分析评价,最终得出目标交叉型乘用车在典型工况下的行驶平顺性主客观指标。为同类车型的平顺性开发与测试评价提供了有价值的参考和实践经验。研究成果对提升交叉型乘用车的驾乘品质和市场竞争力具有实际工程意义。
文摘为分析城镇土地利用及路网形态对过境公路交通事故的影响程度,以北方某市G503、G302、G334、G203、S514等5条公路沿线的33个城镇为研究对象,通过对城镇路网建模获取拓扑特征参数,采用兴趣点(point of interest,POI)计算土地利用强度与土地混合利用程度,采用随机森林模型分析自变量对过境公路交通事故的影响程度,并通过负二项回归分析自变量与过境公路交通事故的相关性。结果表明:随机森林模型中的城镇POI数、过境公路介数中心性、过境公路节度、城镇节点数、土地混合利用程度的特征权重分别为0.62、0.14、0.11、0.07、0.06,城镇POI数对过境公路交通事故的影响最大,过境公路介数中心性与节点数对过境公路交通事故有一定影响,城镇节点数、土地混合利用程度对过境公路交通事故的影响较弱;在负二项回归方法下,过境公路介数中心性、城镇POI数与过境公路交通事故显著正相关,城镇节点数、过境公路节度和土地混合利用程度与过境公路交通事故的相关性不显著。随机森林模型结论与负二项回归分析结论接近,随机森林模型对自变量的非加和性与非线性特点适应较好,适用于交通事故致因分析。控制城镇规模、合理规划城镇路网对减少过境公路交通事故风险和提高交通安全有重要意义。
文摘深度卷积神经网络(deep convolutional neural network,DCNN)在高分辨率遥感图像自动道路提取领域被广泛应用,但现有方法难以对预测结果中像素间的上下文关系建模。针对此问题,已有研究利用全连接条件随机场(fully connected conditional random field,FullCRF)结合上下文信息对语义分割结果进行二次优化,但无法有效改善道路结构不连续问题。为改善道路结构的完整性,提出一种结合DCNN的短距条件随机场模型(short range conditional random field,SRCRF),SRCRF利用DCNN强大的特征提取能力并控制FullCRF的推理范围缓解过度平滑现象,解决道路提取结果中的结构不连续、不完整问题。实验结果表明,在Zimbawe-Roads数据集与Cheng-Roads数据集中,SRCRF的F1分数相比DCNN分别上升约4.01%、3.73%,相比FullCRF分别上升约3.25%、2.28%。
