雾霾能见度对车辆碰撞概率影响分析

为探究雾霾发生时道路能见度对车辆碰撞概率的影响,首先,采集北京地区雾霾发生时部分路网相关数据,包括道路能见度、驾驶平均车速、驾驶员能见度和驾驶员减速数据等;其次,分析采集数据,构建各时段不同能见度的驾驶员减速特征模型;然后,构建驾驶员车辆速度模型,统计车辆车速超出道路平均车速的范围;最后,通过比较采集数据得出的速度差特征平均值与实际碰撞概率,判断雾霾发生时各时段的车辆碰撞高发区间。结果表明:道路能见度与道路平均车速正相关,调控减速强度及减速特征值应充分考虑能见度的影响;通过比较车速超出范围值,指出了需要重点关注车速的时段;实时计算车辆速度差特征平均值与实际碰撞频率正相关,可以用来推测车辆碰撞概率;各时段车辆碰撞概率最高值对应的能见度区间不同,这些能见度区间即车辆碰撞高发区间。     

高速公路安全水平仿真分析

为深入研究高速公路安全系统,用系统动力学(SD)方法分析驾驶员、车辆、道路、应急救援等组成要素以及环境、管理等影响因素之间的关系,建立高速公路安全系统因果关系模型和存量流量模型。用层次分析法(AHP)确定各影响因素的权重。以三福高速公路为例,用Vensim软件模拟高速公路运营期间系统安全的变化情况。结果表明,在该高速公路运营期间,系统安全与车辆安全度呈先上升后下降的趋势、道路安全度呈下降趋势、驾驶员安全度与应急救援能力呈上升趋势。通过与实际数据对比,验证了模型的有效性。     

基于改进驾驶员模型的车道保持控制模型

为解决传统车道保持系统控制精度较差、驾驶员模型对大曲率道路适应性不足的问题,对传统预瞄加速度驾驶员模型非零频率点进行泰勒展开以改进模型;利用驾驶模拟器试验数据和快速傅里叶方法(FFT)研究双移线道路下的主要转向频率,并搭建Simulink/Car Sim联合仿真模型以验证改进前后驾驶员模型的双移线路径跟踪精度。仿真试验表明:改进后模型的横向位移误差比改进前明显减小,车速为60、70和80 km/h时的最大横向位移误差比改进前分别降低了0.2、0.15和0.11 m;与常规道路人工势场车道保持系统的对比,改进驾驶员模型能够更好地控制车辆跟随期望路径行驶,体现出良好的车道保持能力。     

人-车-路耦合环境中车辆稳态安全仿真

为揭示驾驶员、道路、车辆综合作用下车辆运行状态的失稳机理,基于多Agent建模与安全仿真技术,构建包含驾驶员、道路、车辆、协调中心、人机接口等5方面的多Agent车辆稳态安全仿真框架;建立车辆多体动力学、道路三维空间、驾驶员预瞄控制与跟随仿真模型,从车辆稳定性和驾驶员操作负荷2方面分析车辆稳态安全性。以小轿车为代表车型,针对某二级公路开展车辆稳态安全仿真试验。仿真结果表明,当汽车以60和70 km/h行驶时,前后轮总体围绕平均轴重波动,稳态运行;以80 km/h行驶时,汽车冲出车道,轮胎最小垂直反力仍然大于0;3种速度下侧向加速度均大于0.3 g(g为重力加速度),且速度越高,侧向加速度越大,表明汽车冲出车道由侧滑引起。     

高速公路隧道入口区段交通流模拟与安全性研究

隧道内外照明差异使交通流状态产生了相应的变化.为模拟高速公路隧道入口交通流运行与安全状态,根据驾驶速度与能见度关系,提出了元胞传输模型的改进原理与方法.通过与实际道路交通流数据的比较,验证了模型的有效性.运用该模型模拟并比较不同条件下交通运行状态.结果表明,改进的元胞传输模型能够揭示隧道入口流量与车速状态.受到隧道能见度的影响,在隧道入口段车速将有明显的降低.随着隧道内能见度的降低,这种影响更为明显.高流量情况下,隧道入口的扰动可能影响后续车辆速度与流量;低流量情况下则影响不大.车速扰动对于道路全段的安全性影响较大,在交通激波的传递过程中,更容易出现交通事故.低密度情况下,隧道内能见度越低,安全性越差.     

基于驾驶员指标的驾驶员风险感知水平评价

为准确评价驾驶员风险感知水平,获取不同交通流状态、不同交叉口几何特性、不同干扰情况下驾驶员反应数据、心电生理数据、眼动数据以及行驶过程中车辆性能数据、车辆行为数据、与其他车辆交互情况等,从驾驶员生理、物理指标2个方面分析风险评价指标,在风险感知量化、情景提取和行为分析基础上建立评价指标体系;运用隐马尔可夫模型(HMM)预测驾驶员风险感知量化值,并分析不同风险感知量化值下的驾驶行为参数,得到风险感知量化值的观察序列,进而验证模型有效性。结果表明:用该模型预测驾驶员风险感知量化值能达到85%以上的准确率。     

基于网联车轨迹重构的交通油耗和排放估计方法北大核心CSCD

如何基于有限的轨迹数据对油耗和交通排放进行精准地估计一直是研究的难点和热点,为解决该问题,提出了基于轨迹重构的油耗和排放估计方法。首先,基于跟驰模型,利用网联车(Connected Vehicle,CV)轨迹重构道路上常规车(Regular Vehicle,RV)轨迹。然后,将轨迹重构结果与VT-Micro排放模型相结合,对道路上所有车辆的油耗和排放进行估算。最后,通过数值仿真试验验证模型在不同CV渗透率和交通流密度条件下的可行性和有效性。结果表明:该方法能够实现对油耗和排放的精准估算,且随着CV渗透率和交通流密度的增加,油耗和排放估计的准确性不断提高;当CV渗透率不低于30%,且交通流密度为60 veh/km时,交通油耗估计的平均绝对百分比误差小于2.17%,排放估计的平均绝对百分比误差小于8.66%;当CV渗透率为50%时,在不同交通流密度条件下车辆油耗估计的平均绝对百分比误差小于2.45%,排放估计的平均绝对百分比误差小于13.68%。     

危化品道路运输事故风险因子影响关系研究

为研究危险化学品道路运输风险影响因素,探究其事故发生机理,本文在改进前人模型的基础上,首先,利用贝叶斯网络,对我国2017-2021年发生的1 348起危化品道路运输事故进行参数学习,得到改进的危化品道路运输风险预测模型;然后,用2022年1月发生的20起事故案例,进行情境模拟以验证该预测模型的有效性;最后,利用该模型对危化品道路运输事故风险因子之间的影响关系进行推理分析,结果表明：该模型预测结果准确率均达到70%以上,该模型有效;因果推理结果表明,驾驶员操作不当易造成侧翻事故,驾驶员疲劳驾驶更可能导致碰撞、侧翻事故,以及驾驶员操作不当是泄漏事故发生的主要原因;敏感性分析结果表明,影响驾驶员行为最主要的因素是天气,影响事故后果最主要的因素是物质类别。     

考虑愤怒情绪的驾驶员换道行为博弈分析

为建立以人为中心的个性化汽车安全驾驶预警系统,提高驾驶安全性,在传统车辆换道模型的基础上,考虑驾驶员的愤怒情绪因素,通过改进传统的车辆自由换道模型,引入不完全信息动态博弈理论,构建驾驶员情绪换道博弈模型;依次计算驾驶员正常、愤怒情绪下换道2阶段过程中双方博弈收益,并通过30名被试在正常和愤怒情绪下的换道行车数据验证模型,分析换道决策博弈特征。研究表明:驾驶员的情绪因素对换道行为具有比较明显的影响,当博弈参与者中的目标车辆驾驶员处于愤怒情绪时,较正常情绪具有更高的换道频率。     

LPG/汽油双燃料汽车实时尾气排放比较研究

为了检验目前应用较为广泛的LPG/汽油双燃料改造汽车的实际排放和能源效益,采用车载尾气检测设备(OEM-2100)收集了两辆LPG/汽油双燃料汽车的实时尾气排放数据,比较了实验车辆在使用LPG和汽油两种燃料时的实际排放结果,包括在不同工况下的排放结果的比较.比较结果显示,两车在使用LPG燃料时排放并不理想.本文还分析了两车使用LPG燃料的排放特点,又对两种燃料的经济性做了比较,得出车辆在使用LPG时的燃油经济性较好.     

雾霾天汽车安全驾驶注意事项

最近,全国各地雾霾天气频发。雾霾天影响民众呼吸安全,同时也给汽车驾驶带来安全隐患。大雾天气雾水不仅会使路面湿滑,而且还会影响驾驶员的视线。所以更好掌握雾天安全驾驶技巧,有利于保护自身安全,减少交通事故。一是保持车距。因为雾天视距短、能见度低,有时路面湿滑,制动性能降低,车辆易侧滑,因此     

限行对LPG公交车工况影响与减排效果

以大型LPG公交车为对象,研究广州市限行措施对车辆运行工况及排放的影响。采用车载排放测试实时测试亚运限行前后公交试验车辆道路运行工况与排放,进行数据统计分析。结果表明,限行措施使公交车辆平均车速提升了37.9%,怠速运行时间占比下降了6.28%,低于20 km/h的低速运行时间占比下降了15.5%,20~40km/h的中速运行时间占比增加了11.1%。限行使公交车辆平均加速度增大,平均比功率VSP变大。CO、HC和NOx的平均排放速率随车速、比功率VSP增大呈先增大后降低的趋势,随加速度增大而增大。限行使公交车辆负荷率增大,排气中CO、HC和NOx的平均排放速率较未限行时有所提高。相同运行里程下,限行使公交车辆运行时间减少27.5%。综合结果,限行使公交车辆尾气中CO、NOx和HC的排放量分别降低了21.71%、10.36%和11.95%,使平均排放因子降低。限行使道路拥堵情况得到改善,有效提高了公交车辆行驶速度,减少了尾气排放。     

基于心率指标的山区三级公路安全坡度研究

为研究驾驶员心率与山区公路纵断面坡度及车速间的关系,随机选取26名驾驶员在山区三级公路进行实车试验。利用动态生理仪采集驾驶员行车时的心率数据,GPS采集试验车辆的实时车速数据;通过偏相关分析,确定出影响驾驶员在山区公路纵坡路段行车时心率变化的主要因素,并建立上坡方向行车时驾驶员心率增长率与坡度及速度的关系模型。分析结果表明:上坡方向行车时,驾驶员的心率增长率随坡度增大而增加、随速度的增加而增大;因此,考虑驾驶员的舒适性和安全性,建议山区双车道三级公路上坡方向最大安全坡度不宜超过6.8%。     

双车道山区公路反向连续弯道危险区域研究

为定量分析双车道山区公路小半径反向连续弯道危险区域,以福州市森林公园至鼓岭道路的一个反向连续弯道为研究对象,采用路侧激光交通调查仪采集以小型车为主的交通流参数,并用摄像法和人工记录法获取小型车辆左前轮的行驶轨迹偏移量值;根据实测数据和断面位置的标定值,建立行驶轨迹偏移量、断面位置和行驶速度的三维关系模型;根据关系模型计算出不同速度下危险区域的长度和面积。结果表明:当车辆速度大于临界值时,危险区域的长度、面积与速度间存在二次多项式关系,随着车辆速度的增长,危险区域的范围不断扩大,危险等级不断上升。根据危险区域的变化情况,建议该路段的限速值为20~27 km/h。     

正面40%偏置碰撞中约束系统对女性驾驶员的保护研究

为提高正面40%偏置碰撞中女性驾驶员安全性,利用仿真软件MADYMO建立包括驾驶员座椅、转向系统、安全气囊、男性假人、安全带等在内的男性驾驶员约束系统模型,并经试验验证;然后参照2015版欧洲新车评价规程,调整驾驶员座椅位置,并用女性假人代替男性假人,建立女性驾驶员约束系统模型;最后利用女性驾驶员约束系统模型,分析驾驶员约束系统参数对女性驾驶员伤害的影响。结果显示,缩短转向柱长度,将使头部与胸部伤害降低,但使颈部伸张弯矩增加;当气囊4点钟、8点钟、12点钟拉带长度分别为180,180,270 mm时,头部伤害指标较原始值上升25.50%;当安全带限力等级由5.0 k N降至2.5 k N时,胸部压缩量降低14.44%。     

考虑驾驶负荷的高速公路作业区换道预测模型

为预防高速公路养护作业区车辆换道引起的交通事故,首先,开展不同车流密度的驾驶模拟对比试验,采集车辆换道位置距离过渡区末端长度、车辆换道距离和驾驶人心率数据;然后,基于试验数据,通过车辆运行轨迹和方向盘转角,定义车辆换道位置和换道距离,分析车流密度和驾驶员心率对车辆换道位置和换道距离的影响;最后,采用强迫进入变量法,构建基于车流密度和驾驶员心率的车辆换道预测模型。结果表明:车辆换道位置随车流密度的增大先增大后减小,随驾驶员心率的增大而增大;车辆换道距离随车流密度的增大先增大后减小,随驾驶员心率增大而减小。车辆换道预测模型能够预测驾驶人心率与高速公路养护作业区车辆换道的关系。     

机械式立体停车库中巷道防火分隔效果研究

使用火灾CFD模拟软件Fire Dynamic Simulator(FDS)建立某机械式立体停车库的火灾动力学模型,研究停车库内巷道的防火分隔作用和巷道顶部的排烟窗对烟气的控制情况。确定了此机械立体停车库的火灾发生概率为0.00786起/年,并调研了车库汽车火灾的热释放速率模型。根据模拟结果,当巷道一侧一辆车着火后,巷道另一侧车辆受到的辐射热流密度为0.6kW/m2~2.0kW/m2,不会引燃巷道另一侧车辆,利用巷道空间作为防火分隔措施是可行的。巷道顶部自然排烟百叶对于控制烟气有着显著作用,在顶层距地面10m高度处,500s时仅起火停车单元及其对面停车单元能见度低于10m,而未开设排烟窗时整个车库能见度均降至10m以下,局部区域在2m以下。     

直道超车过程大角度快速转向安全性分析

为确定安全超车转向过程中的方向盘转角幅度范围,降低超车时因驾驶员转向操控不当而引发交通事故的风险,将轮胎魔术公式和三自由度车辆动力学模型相结合,建立轿车直道超车的运动学模型。利用Matlab软件对直道超车运动学模型进行仿真,并通过直道超车道路试验采集超车过程中的时序数据,将其导入Matlab软件并进行处理,得到时序数据变化曲线、仿真结果和试验数据变化曲线,在此基础上,研究45~65 km/h车速范围内大角度快速转向过程的安全性。结果表明:在直道上进行大角度快速转向超车时,为确保安全,应使轿车的方向盘转角最大值随着超车时车速的增加而增大;轿车在45,50,55,60和65 km/h车速下,安全超车时对应的方向盘转角不宜超过45,48,52,56和60°。     

连续长坡路段驾驶员心率与平曲线半径关系研究

为研究公路连续长坡路段驾驶员心率与曲线半径的关系,提高行车安全,选取9名驾驶员进行实际道路试验.用多导生理记录仪采集驾驶员的心率数据,按上、下坡方向将试验路段的每个曲线划分为7个位置,分别对上、下坡方向每个位置驾驶员的心率增长率和曲线半径的关系进行回归分析,建立相应的模型,并对每个位置的模型进行分析,提出合理的曲线半径设置建议.综合上、下坡方向各位置的曲线半径研究结论提出合理的曲线半径取值建议,公路连续长坡路段曲线半径在r≥900 m和200 m≤r≤300 m内取值.     

汽车-摩托车碰撞事故车速及碰撞位置预估方法

为给汽车-摩托车碰撞事故再现提供初始碰撞车速与碰撞位置的预估值,基于Pc-Crash软件所获得的仿真试验数据及支持向量回归方法,得到碰撞车速、车辆制动距离与汽车-骑车人静止位置间距离、汽车-摩托车静止位置间距离、摩托车-骑车人静止位置间距离的回归关系模型。用案例对所得模型进行演示及验证。结果表明,相关模型中决定系数大于0.993,而剩余标准差小于0.003,回归关系显著;用支持向量回归模型所得预估碰撞车速、车辆制动距离与借助Pc-Crash软件再现得到的结果很接近,相对误差均小于2%。