震源车主动防侧翻预警系统研究

为了防止震源车在野外行驶过程中发生侧翻事故,实现对震源车危险状态的提前预警,迫切需要开展震源车主动防侧翻预警系统研究。基于震源车不同工况下的侧倾稳定性分析,结合国内外现有车辆侧翻预警指标特点,采用多级判断原则,建立了一种能综合判断不同行驶工况的震源车侧翻预警指标A和主动防侧翻预警系统,并通过MATLAB/simulink软件对该预警系统进行仿真模拟分析。研究结果表明:震源车侧倾稳定性随转弯速度、转向角、坡度角等参数的增大而呈现降低趋势;同时,该预警系统能通过侧翻预警指标A实现对震源车平路转向和斜坡转向过程中的行驶状态进行准确判断,并发出不同级别的声光报警。此研究将为进一步开展震源车预警系统的试验研究奠定理论基础。     

KZ-28型可控震源车防翻架安全性能研究

为降低油气勘探行业可控震源车侧翻事故对乘员及驾驶室仪器设备的危害,建立防翻架安全性能(安全保护能力和吸能性能)评价指标体系,安全保护能力评价指标包括安全空间侵入率和安全空间加速度,吸能性能评价指标包括驾乘区域各部件能量吸收率和驾乘区域各部件变形程度;仿真模拟有无防翻架条件下震源车侧翻过程,结合仿真结果评价防翻架安全性能。结果表明:相较于无防翻架,KZ-28震源车的防翻架能使驾驶室受压变形减轻10%,乘员受冲击能量降低2. 5%,侵入率降低2. 6%;但在其保护下,驾驶室侵入率仍达4. 2%,有较高挤压风险,这种防翻架不满足安全性能评价指标要求。     

基于GIS-T的液罐车侧翻预警方法

为降低液罐车侧翻风险,保障液罐车在弯道行驶时的安全,建立其在弯道行驶时最小侧翻临界速度的计算模型。首先,运用动力学的理论计算在不同车速、弯道半径及超高值的道路条件下整车的重心高度变化;然后,利用力矩平衡原理计算液罐车在弯道行驶时的侧翻临界速度;其次,对比车辆当前行驶速度与最小侧翻临界速度,判断其发生侧翻事故的风险并提出预警方法;最后,进行实例计算与分析。结果表明:液罐车弯道行驶时车辆侧翻临界速度与车辆行驶速度负相关;超高坡度、道路纵向坡度、弯道转弯半径等道路基础条件对行驶于该路段的液罐车的安全有较大影响;用该预警方法能有效保障液罐车与驾驶员的行车安全。。     

企业安全生产预警系统构建及关键技术研究

建立企业生产安全预警预报系统既是企业实现"主动预防型"安全管理的迫切需要,也是国家安监总局对一级标准化企业的要求。通过分析预警基本理论、预警系统的基本原理和工作流程。重点阐释了预警系统的设计方案,包括:设计思想、设计目标、总体架构和功能划分,并对构建预警系统的关键技术:预警指标、预警模型和指数图进行了研究和分析。     

机械安全风险预警系统构建与应用

为应对机器使用阶段因人、机器、环境状态改变导致风险水平发生变化,构建了一种机械安全风险预警系统。机械安全风险预警系统主要由用于实时监测风险因素状态的预警监测系统、确定风险级别的预警分级系统、减小风险的预警措施系统组成。以某工业机器人为例,构建了机械安全风险预警系统,并开展了预警实验。实验结果表明：机械安全风险预警系统能够实现机械安全风险因素自动监测、预警等级自动划分、预警措施自动执行。该系统能够通过在线数据监测与评估,对可能发生的不安全状态按等级发出警告,并及时采取相应防范措施,达到减小风险的目的。     

基于车路协同的行人车辆碰撞风险识别与决策方法

为提高行人与车辆碰撞风险识别和预警效果,研究车路协同(CVIS)环境中,多行驶状态下行人与车辆碰撞风险识别与决策过程。基于CVIS平台获取车辆直道行驶和换道行驶状态信息,考虑驾驶人反应状态、车辆运动状态对碰撞风险的影响。引入风险区域预判风险,将当前相对运动状态与决策阈值进行比较,分级识别碰撞风险。采用提醒避碰判别法实时提醒驾驶人当前驾驶状态,使其采取相应的阶梯式双重避碰措施实现避碰决策。仿真结果表明,随着车辆行车速度的增加,进行预警的起始距离和起始时间均呈增加趋势,符合实际情形,该方法考虑了影响人车碰撞的多种因素,能够对碰撞风险进行分级识别和预警。     

矿井提升关键机构安全监测与预警系统研究

基于矿井提升机构安全运行的重要性,以新城某矿为研究背景,建立混合井提升关键机构的安全动态监测及预警系统。采用数值模拟方法建立提升机基础有限元模型,并进行模态分析,得出提升机基础的各阶振型频率。对分级加载过程进行时程分析,把最大振动位移达到危险值时的振动加速度作为提升机基础的安全动态监测指标。建立井架有限元模型,分别研究空载静止状态和正常使用极限状态下井架的受力与变形,从而得到井架破坏的临界预警值,以此建立预警系统。结果表明,以临界预警值作为安全性量化指标建立的预警系统能用来对提升机运行过程中产生的故障进行预警,并确定故障所在位置。     

高危作业监测预警系统的总体设计

为探索高危作业监测预警系统的建立，对风险监测预警系统进行了系统研究，在研究总结其基本原理的基础上，从理论上提出筛选高危作业监测预警指标的原则、要求和方法，进而提出高危作业监测预警的核心技术指标体系的建立及其基本结构和运行模式的总体设计思路，首次提出职业危害控制的先行指标、同步指标和滞后指标，在高危作业监测预警系统中建立信息咨询系统、信息监测系统、风险评估与诊断系统、预防控制与应急救援决策系统等子系统和高危作业监测预警系统基本结构与运行模式。该系统可以科学判断出当前政策、法规、标准、规划，经济贸易的影响及相应需采取的政策调整，在控制、检测、评价、诊断、防护等领域应重点开展的关键技术研究，当前机构、人员、设施、财力等方面的能力建设要求，分析政府、企业、劳动者应采取的主要行为干预。本文逻辑清晰、系统性强、内容全面，可为进一步开展职业病防治工作提供前沿考虑。     

基于山区公路线形判断的主动安全技术研究

为提高汽车在山区公路上驾驶的安全性,防止因驾驶员对不和谐线形的疏忽而造成的交通事故,利用采集到的各种驾驶信息和车辆行驶信息对公路线形进行判断,从而实现对驾驶员的预警。基于山区公路线形判断的主动安全技术,首次被提出。采用矩阵论的思想,将各种不和谐线形定义为状态矩阵,将各种驾驶信息和车辆行驶信息定义为信号矩阵。根据信号矩阵对判断不和谐线形的贡献值不同,建立初始权重矩阵。然后,通过Matlab软件进行迭代仿真,从初始权重矩阵过渡到最终的权重矩阵,该权重矩阵可以作为常量直接使用。用给定线形对最终权重矩阵进行检验,其结果表明:使用该权重矩阵对线形进行判断,得到的结果与给定线形一致。     

城市公路隧道预警指标体系调研与分析

通过对上海市公路隧道运营的实地调研以及欧洲主要城市公路隧道的资料收集,讨论并比较城市公路隧道运营预警系统发展过程及其设计框架;分析国内外城市公路隧道预警系统构成;研究预警指标的预警原理及其特性。结合上海市公路隧道实地调研收集和反馈的数据资料,对城市公路隧道预警指标的选择进行研究,从而为城市公路隧道预警系统的规范化、标准化提供理论依据和技术支持。     

考虑驾驶员反应时间的车辆碰撞预警模型

为了保证车辆在行驶过程中的安全性,提出了一种考虑驾驶员反应时间的车辆碰撞预警模型,改进了传统模型中驾驶员反应时间定值化的缺点。首先,依据车辆的制动过程分析了驾驶员反应时间对制动距离的影响。其次,设计驾驶员反应时间的模糊推理算法,选取驾龄、疲劳强度和应变能力3个主要因素作为评价指标来计算反应时间。最后,采用分等级的预警策略建立考虑驾驶员反应时间的碰撞预警模型,并通过Carsim-Matlab/Simulink联合仿真与传统模型进行对比分析。结果表明,设计的预警模型可以对不同类型的驾驶员进行差异化碰撞预警,在30 km/h和80 km/h两种车速下实际停车距离与理论值的最大误差为8%。     

Driver Behavior During Overtaking Maneuvers from the 100-Car Naturalistic Driving Study

Objective: Lane changes with the intention to overtake the vehicle in front are especially challenging scenarios for forward collision warning (FCW) designs. These overtaking maneuvers can occur at high relative vehicle speeds and often involve no brake and/or turn signal application. Therefore, overtaking presents the potential of erroneously triggering the FCW. A better understanding of driver behavior during lane change events can improve designs of this human–machine interface and increase driver acceptance of FCW. The objective of this study was to aid FCW design by characterizing driver behavior during lane change events using naturalistic driving study data.

Methods: The analysis was based on data from the 100-Car Naturalistic Driving Study, collected by the Virginia Tech Transportation Institute. The 100-Car study contains approximately 1.2 million vehicle miles of driving and 43,000 h of data collected from 108 primary drivers. In order to identify overtaking maneuvers from a large sample of driving data, an algorithm to automatically identify overtaking events was developed. The lead vehicle and minimum time to collision (TTC) at the start of lane change events was identified using radar processing techniques developed in a previous study. The lane change identification algorithm was validated against video analysis, which manually identified 1,425 lane change events from approximately 126 full trips.

Results: Forty-five drivers with valid time series data were selected from the 100-Car study. From the sample of drivers, our algorithm identified 326,238 lane change events. A total of 90,639 lane change events were found to involve a closing lead vehicle. Lane change events were evenly distributed between left side and right side lane changes. The characterization of lane change frequency and minimum TTC was divided into 10 mph speed bins for vehicle travel speeds between 10 and 90 mph. For all lane change events with a closing lead vehicle, the results showed that drivers change lanes most frequently in the 40–50 mph speed range. Minimum TTC was found to increase with travel speed. The variability in minimum TTC between drivers also increased with travel speed.

Conclusions: This study developed and validated an algorithm to detect lane change events in the 100-Car Naturalistic Driving Study and characterized lane change events in the database. The characterization of driver behavior in lane change events showed that driver lane change frequency and minimum TTC vary with travel speed. The characterization of overtaking maneuvers from this study will aid in improving the overall effectiveness of FCW systems by providing active safety system designers with further understanding of driver action in overtaking maneuvers, thereby increasing system warning accuracy, reducing erroneous warnings, and improving driver acceptance.     

大客车侧翻过程中约束系统对乘客安全影响*

为研究约束系统对客车侧翻过程中乘客安全的影响，在经过试验验证的某客车侧翻碰撞有限元模型上截取部分车身截段，建立“车身截段-约束系统-乘员”侧翻仿真模型，开展不同约束条件下乘员运动响应和损伤的综合分析及评价。结果表明:满足《客车上部结构强度要求及试验方法》（GB 17578—2013）法规要求的客车在侧翻过程中仍然可能对乘员造成较严重的头部损伤风险；主动预紧安全带能够在侧翻碰撞过程中，有效缓解乘员的头部和颈部损伤程度；胸部损伤值受不同约束系统影响较小。     

“蛇形”带式输送机转向稳定性研究

“蛇形”带式输送机在转弯过程中,失稳情况十分常见,对其转弯稳定性的研究可以避免生产事故,提高生产效率。根据实际工况中“蛇形”带式输送机的受力情况,得到转弯过程中各小车的运动方程,结合转向油缸对于小车转弯的影响,得到油缸和小车转弯角度之间的关系,建立起转弯过程动力学模型。运用实验设备进行实车实验,利用MATLAB/Simulink软件对“蛇形”带式输送机系统转弯过程进行了仿真分析,研究了“蛇行”带式输送系统在不同转向条件下的工作状态。将实验结果和仿真结果进行对比分析,得出“蛇形”带式输送机转弯的临界条件,为“蛇形”带式输送机稳定域估计提供依据。     

安全生产危机预警初探

危机预警是根据系统外部环境和内部条件的变化,对系统不利事件和风险进行的预测和警报.当生产中的某种或某几种危险指标达到危机预警指标时,企业出现危机情境.本文从安全生产风险管理的角度,探讨了安全生产危机预警的概念,研究了安全生产危机管理的内容.     

不同警告方式下驾驶人应激反应能力模拟试验研究

为研究在道路突发危险场景下先进驾驶辅助系统的不同警告方式对驾驶人应激反应能力的影响，利用自主开发的驾驶人应激反应能力测试软件，以计算机模拟与驾驶模拟器为试验平台，以实际驾驶视频为试验场景，选取操作准确率和反应时间为测试指标，分析不同警告方式下驾驶人的应激反应能力。研究结果表明:视觉警告可有效缩短应激反应时间；视听觉组合警告中，视觉警告占主导作用，听觉警告起辅助作用；在真实场景视频试验环境下，驾驶模拟器模拟试验的操作效果优于计算机模拟试验。     

基于GIS天津市燃气管网预警系统的构建研究

基于GIS的原理,结合燃气事故的致因及其后果,对燃气泄漏模型、扩散模型、火灾及爆炸后果模型进行完善和改进,建立了燃气事故预警模型;通过Visual C++编程,借助ARCGIS平台将燃气事故预警模型与天津市燃气管网GIS相结合,构建了基于GIS的天津市燃气管网预警系统。该系统应用结果显示:由燃气事故预警模型计算得出的事故后果,通过GIS地理空间数据库和模型库的链接,实现了燃气泄漏点的可视化预警分析;并根据分析结果启动相应应急预案,实现了事故预警实时分析与应急预案启动的联动功能,为相关决策者提供了可靠决策依据。     

Some Aspects of Vehicle Active Safety

Three selected aspects of vehicle active safety are presented in this article: (a) modeling the driver and the driver–vehicle environment system, (b) the dynamic aspects of vehicle rollover, and (c) an analysis of the process of passing. Sample solutions and results show the need for further research in the field of vehicle safety in order to lower the probability of drivers, passengers, and other road users being involved in road accidents.