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高速公路合流场景下智能网联车辆协同策略研究
1
作者
孙伟程
王嘉琪
《汽车实用技术》
2025年第9期38-45,共8页
在高速公路车辆合流路段,匝道车辆若要安全、平稳合流到主车道,驾驶人往往面对复杂的决策情况。驾驶人不当的操作容易造成对主线交通的强干扰,产生合流效率低下并且安全性难以得到保障的问题。而智能网联技术的应用可有效改善此类问题...
在高速公路车辆合流路段,匝道车辆若要安全、平稳合流到主车道,驾驶人往往面对复杂的决策情况。驾驶人不当的操作容易造成对主线交通的强干扰,产生合流效率低下并且安全性难以得到保障的问题。而智能网联技术的应用可有效改善此类问题。文章以咸阳境内G70福银高速为研究对象,根据从西张堡至乾陵四个收费站统计的交通流量建立了普通车辆高速公路合流仿真模型;其次设计了一种基于约束二次规划和虚映射的智能网联车辆协同合流策略;最后基于城市交通网络模拟(SUMO)对所提方法进行了验证。仿真结果表明,相较于普通车辆合流测试环境,基于约束二次规划和虚映射的协同合流策略仿真模型使得合流区速度提升约9.15%,降低速度波动47.3%,缩短合流区行程时间8.81%。本研究成果可为未来智能网联车辆在高速公路合流区的协同行驶策略提供参考。
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关键词
智能网联车辆
协同合流策略
二次规划
虚映射
轨迹优划
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职称材料
智能车辆路径规划与转向避障控制方法研究
2
作者
王晓庆
崔同川
+1 位作者
孙伟程
李育隆
《汽车实用技术》
2025年第4期27-33,共7页
基于模型预测控制(MPC)的局部路径规划算法在自动驾驶领域的应用越发广泛,但该方法易受外界参数变动导致规划失效与避障效果不良。针对该问题,提出包含轨迹偏差、前轮偏角及避障功能的目标函数,在满足约束的条件下进行仿真分析,同时建...
基于模型预测控制(MPC)的局部路径规划算法在自动驾驶领域的应用越发广泛,但该方法易受外界参数变动导致规划失效与避障效果不良。针对该问题,提出包含轨迹偏差、前轮偏角及避障功能的目标函数,在满足约束的条件下进行仿真分析,同时建立了包含车速、附着率、避障权值的非线性模型,对局部路径规划与避障功能进行优化。通过设计多项式拟合、自适应模糊逻辑及反向传播(BP)神经网络三种控制器,实现了避障权值的自适应控制。搭建Simulink/CarSim联合仿真平台针对三种控制器进行局部路径规划与避障功能效果验证。结果表明,BP神经网络控制器综合性能最优,对不同路面附着条件、车速和期望路径均有良好的适应性。
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关键词
智能车辆
模型预测控制
局部路径规划
紧急避障
自适应控制
神经网络
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职称材料
驾驶分心检测方法综述
3
作者
崔同川
王晓庆
+2 位作者
李永
李育隆
孙伟程
《汽车实用技术》
2025年第7期41-45,52,共6页
随着车辆自动化和信息娱乐系统的发展,与驾驶分心相关的事故比例上升,因此,驾驶分心已经成为重要且日益严重的安全问题。为了探究驾驶分心检测方法的研究进展,文章将驾驶分心检测方法总结为单类参数方法和多类参数融合方法,并进一步细...
随着车辆自动化和信息娱乐系统的发展,与驾驶分心相关的事故比例上升,因此,驾驶分心已经成为重要且日益严重的安全问题。为了探究驾驶分心检测方法的研究进展,文章将驾驶分心检测方法总结为单类参数方法和多类参数融合方法,并进一步细分为侵入式检测法、半侵入式检测法、非侵入式检测法,梳理了国内外检测方法的研究现状,探讨了驾驶分心检测方法的适用范围和优劣,预测了驾驶分心检测的未来研究趋势。结果表明,单类参数方法的侵入式检测法的识别准确率高,对驾驶员侵入性大,更适用于模拟驾驶环境;半侵入式检测法对驾驶员有一定侵入,影响较小、准确率较高,但具有事后性;多类参数融合方法的侵入式检测法对驾驶员侵入性大,半侵入式检测识别准确率高、侵入性小,但具有事后性。未来可能重点使用多类参数融合方法的半侵入式检测法识别分心,侧重复合分心识别研究,开展精准识别分心类型的研究,建立不同分心程度的识别模型,确定识别指标的重要度,完善识别模型的评价体系。
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关键词
驾驶分心
分心检测
生理特征
眼动仪
驾驶绩效
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职称材料
考虑螺栓预紧力差异的箭体连接结构动力学响应分析
被引量:
1
4
作者
孙伟程
关振群
+1 位作者
潘嘉诚
曾岩
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期59-69,共11页
针对广泛地应用在航空航天箭体结构中的螺栓法兰连接结构的动力学响应特征会显著受到螺栓预紧力大小影响的问题,在螺栓法兰连接结构不同工况下螺栓预紧力出现差异时,研究箭体连接结构的静动力学响应特征。通过对特定的筒壳螺栓法兰连接...
针对广泛地应用在航空航天箭体结构中的螺栓法兰连接结构的动力学响应特征会显著受到螺栓预紧力大小影响的问题,在螺栓法兰连接结构不同工况下螺栓预紧力出现差异时,研究箭体连接结构的静动力学响应特征。通过对特定的筒壳螺栓法兰连接结构,基于有限元分析和敲击试验来提出一套考虑螺栓预紧力差异的箭体连接结构动力学响应分析方法。并由此研究螺栓松动时的响应特征,基于互补集合经验模态分解算法设计一种新的螺栓松动探测流程,可以量化螺栓发生松动时连接结构的中高频段频响幅值升高的特征,能无损快速地识别松动工况的发生。
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关键词
螺栓法兰
非线性刚度
耦合振动
螺栓松动识别
螺栓预紧力
互补集合经验模态分解
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职称材料
螺栓法兰结构双连接面耦合振动分析
被引量:
2
5
作者
孙伟程
关振群
+1 位作者
潘嘉诚
曾岩
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022年第11期210-216,244,共8页
螺栓法兰连接结构广泛应用于机械结构和航空航天结构,由其构成多个结构组件(如火箭舱段)之间的连接面,引入的非线性动力学特性会显著影响整体结构动力学响应。不同于以往研究中所聚焦的单个非线性连接面对结构响应影响问题,针对具有两...
螺栓法兰连接结构广泛应用于机械结构和航空航天结构,由其构成多个结构组件(如火箭舱段)之间的连接面,引入的非线性动力学特性会显著影响整体结构动力学响应。不同于以往研究中所聚焦的单个非线性连接面对结构响应影响问题,针对具有两个螺栓法兰连接面的组合结构开展非线性耦合振动分析,研究连接结构动力学参数对结构响应的支配效果,以便获得有效控制结构响应的关键非线性特征。基于螺栓法兰连接结构等效双线性弹簧模型,建立双连接面螺栓法兰结构多自由度耦合振动模型,分别讨论了在不同形式的激励作用下的响应和相空间特性,揭示系统的阻尼敏感性及特定参数条件下的超谐波和亚谐波共振现象,最后分析弹簧刚度比及部段质量比对结构响应的影响。
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关键词
螺栓法兰结构
双线性弹簧
耦合振动
超谐波振动
亚谐波振动
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职称材料
基于代理模型的箭体连接结构极值响应分析与优化
6
作者
孙伟程
关振群
+1 位作者
潘嘉诚
曾岩
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期348-356,共9页
螺栓法兰连接结构在航空航天等工程领域中广泛应用,其力学性能在不同工况和装配情况下十分复杂.由于拉压刚度差异,含连接结构的箭体动力学响应呈现明显的非线性特征.因此,考虑不同连接参数及工况下的连接非线性动力学响应,对结构优化设...
螺栓法兰连接结构在航空航天等工程领域中广泛应用,其力学性能在不同工况和装配情况下十分复杂.由于拉压刚度差异,含连接结构的箭体动力学响应呈现明显的非线性特征.因此,考虑不同连接参数及工况下的连接非线性动力学响应,对结构优化设计有着重要意义.本文针对以双线性弹簧表征螺栓法兰连接非线性的箭体等效动力学模型,基于径向基函数(RBF)神经网络和响应面法分别建立其连接面处的极值响应代理模型,对比发现RBF神经网络模型在较高精度上可以实现对动响应极值的预测及分析;同时分析了不同载荷参数及刚度变化对连接结构动响应极值的影响;最后,利用RBF神经网络代理模型,开展了连接面加速度极值响应与螺栓弹簧力最小化为目标的连接结构参数优化.
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关键词
螺栓法兰连接
极值响应
径向基函数
代理模型
结构优化
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职称材料
横向振动下螺栓连接失效及影响因素研究
被引量:
7
7
作者
李志彬
陈岩
+2 位作者
孙伟程
高强
关振群
《宇航总体技术》
2018年第4期24-30,共7页
针对螺栓连接结构在横向振动下的失效问题进行试验研究,首先,对比相同条件下普通螺母与防松螺母的失效过程,结果表明普通螺母仅出现松动失效,而防松螺母会先出现部分松动,再因螺栓根部疲劳断裂而完全失效。同时在不同类型防松螺母中,Har...
针对螺栓连接结构在横向振动下的失效问题进行试验研究,首先,对比相同条件下普通螺母与防松螺母的失效过程,结果表明普通螺母仅出现松动失效,而防松螺母会先出现部分松动,再因螺栓根部疲劳断裂而完全失效。同时在不同类型防松螺母中,Hard-lock螺母和施必牢螺母防松效果明显优于其他防松螺母。其次,考察拆卸次数、振动频率、幅值等因素对螺栓连接失效的影响规律,发现多次拆卸会改变普通螺母的失效形式;相对于振动频率,振动幅值和预紧力对螺栓失效的影响较大。
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关键词
横向振动
失效形式
防松螺母
试验研究
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职称材料
题名
高速公路合流场景下智能网联车辆协同策略研究
1
作者
孙伟程
王嘉琪
机构
长安大学汽车学院
出处
《汽车实用技术》
2025年第9期38-45,共8页
文摘
在高速公路车辆合流路段,匝道车辆若要安全、平稳合流到主车道,驾驶人往往面对复杂的决策情况。驾驶人不当的操作容易造成对主线交通的强干扰,产生合流效率低下并且安全性难以得到保障的问题。而智能网联技术的应用可有效改善此类问题。文章以咸阳境内G70福银高速为研究对象,根据从西张堡至乾陵四个收费站统计的交通流量建立了普通车辆高速公路合流仿真模型;其次设计了一种基于约束二次规划和虚映射的智能网联车辆协同合流策略;最后基于城市交通网络模拟(SUMO)对所提方法进行了验证。仿真结果表明,相较于普通车辆合流测试环境,基于约束二次规划和虚映射的协同合流策略仿真模型使得合流区速度提升约9.15%,降低速度波动47.3%,缩短合流区行程时间8.81%。本研究成果可为未来智能网联车辆在高速公路合流区的协同行驶策略提供参考。
关键词
智能网联车辆
协同合流策略
二次规划
虚映射
轨迹优划
Keywords
intelligent connected vehicles
cooperation merging strategy
quadratic programming
virtual mapping
trajectory optimization
分类号
U461.99 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
智能车辆路径规划与转向避障控制方法研究
2
作者
王晓庆
崔同川
孙伟程
李育隆
机构
长安大学汽车学院
出处
《汽车实用技术》
2025年第4期27-33,共7页
文摘
基于模型预测控制(MPC)的局部路径规划算法在自动驾驶领域的应用越发广泛,但该方法易受外界参数变动导致规划失效与避障效果不良。针对该问题,提出包含轨迹偏差、前轮偏角及避障功能的目标函数,在满足约束的条件下进行仿真分析,同时建立了包含车速、附着率、避障权值的非线性模型,对局部路径规划与避障功能进行优化。通过设计多项式拟合、自适应模糊逻辑及反向传播(BP)神经网络三种控制器,实现了避障权值的自适应控制。搭建Simulink/CarSim联合仿真平台针对三种控制器进行局部路径规划与避障功能效果验证。结果表明,BP神经网络控制器综合性能最优,对不同路面附着条件、车速和期望路径均有良好的适应性。
关键词
智能车辆
模型预测控制
局部路径规划
紧急避障
自适应控制
神经网络
Keywords
intelligent vehicle
model predictive control
local path planning
emergency obstacle avoidance
adaptive control
neural network
分类号
U463.6 [机械工程—车辆工程]
U495 [交通运输工程—交通运输规划与管理]
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职称材料
题名
驾驶分心检测方法综述
3
作者
崔同川
王晓庆
李永
李育隆
孙伟程
机构
长安大学汽车学院
出处
《汽车实用技术》
2025年第7期41-45,52,共6页
文摘
随着车辆自动化和信息娱乐系统的发展,与驾驶分心相关的事故比例上升,因此,驾驶分心已经成为重要且日益严重的安全问题。为了探究驾驶分心检测方法的研究进展,文章将驾驶分心检测方法总结为单类参数方法和多类参数融合方法,并进一步细分为侵入式检测法、半侵入式检测法、非侵入式检测法,梳理了国内外检测方法的研究现状,探讨了驾驶分心检测方法的适用范围和优劣,预测了驾驶分心检测的未来研究趋势。结果表明,单类参数方法的侵入式检测法的识别准确率高,对驾驶员侵入性大,更适用于模拟驾驶环境;半侵入式检测法对驾驶员有一定侵入,影响较小、准确率较高,但具有事后性;多类参数融合方法的侵入式检测法对驾驶员侵入性大,半侵入式检测识别准确率高、侵入性小,但具有事后性。未来可能重点使用多类参数融合方法的半侵入式检测法识别分心,侧重复合分心识别研究,开展精准识别分心类型的研究,建立不同分心程度的识别模型,确定识别指标的重要度,完善识别模型的评价体系。
关键词
驾驶分心
分心检测
生理特征
眼动仪
驾驶绩效
Keywords
distracted driving
distraction detection
physiological characteristics
eye movement instrument
driving performance
分类号
U471.3 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
考虑螺栓预紧力差异的箭体连接结构动力学响应分析
被引量:
1
4
作者
孙伟程
关振群
潘嘉诚
曾岩
机构
大连理工大学力学与航空航天学院
出处
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期59-69,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(11672052)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(DUT2019TD37)。
文摘
针对广泛地应用在航空航天箭体结构中的螺栓法兰连接结构的动力学响应特征会显著受到螺栓预紧力大小影响的问题,在螺栓法兰连接结构不同工况下螺栓预紧力出现差异时,研究箭体连接结构的静动力学响应特征。通过对特定的筒壳螺栓法兰连接结构,基于有限元分析和敲击试验来提出一套考虑螺栓预紧力差异的箭体连接结构动力学响应分析方法。并由此研究螺栓松动时的响应特征,基于互补集合经验模态分解算法设计一种新的螺栓松动探测流程,可以量化螺栓发生松动时连接结构的中高频段频响幅值升高的特征,能无损快速地识别松动工况的发生。
关键词
螺栓法兰
非线性刚度
耦合振动
螺栓松动识别
螺栓预紧力
互补集合经验模态分解
Keywords
bolted flange
nonlinear stiffness
coupled vibration
bolt loosening identification
bolt preload
complementary ensemble empirical mode decomposition
分类号
V414.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
螺栓法兰结构双连接面耦合振动分析
被引量:
2
5
作者
孙伟程
关振群
潘嘉诚
曾岩
机构
大连理工大学工程力学系/工业装备结构分析国家重点实验室
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022年第11期210-216,244,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(11672052,11302035)
中央高校基本科研业务费专项资金(DUT2019TD37)。
文摘
螺栓法兰连接结构广泛应用于机械结构和航空航天结构,由其构成多个结构组件(如火箭舱段)之间的连接面,引入的非线性动力学特性会显著影响整体结构动力学响应。不同于以往研究中所聚焦的单个非线性连接面对结构响应影响问题,针对具有两个螺栓法兰连接面的组合结构开展非线性耦合振动分析,研究连接结构动力学参数对结构响应的支配效果,以便获得有效控制结构响应的关键非线性特征。基于螺栓法兰连接结构等效双线性弹簧模型,建立双连接面螺栓法兰结构多自由度耦合振动模型,分别讨论了在不同形式的激励作用下的响应和相空间特性,揭示系统的阻尼敏感性及特定参数条件下的超谐波和亚谐波共振现象,最后分析弹簧刚度比及部段质量比对结构响应的影响。
关键词
螺栓法兰结构
双线性弹簧
耦合振动
超谐波振动
亚谐波振动
Keywords
bolted flange structure
bi-linear spring
coupled vibration
super-harmonic vibration
sub-harmonic vibration
分类号
V414.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
基于代理模型的箭体连接结构极值响应分析与优化
6
作者
孙伟程
关振群
潘嘉诚
曾岩
机构
大连理工大学工程力学系
出处
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期348-356,共9页
基金
国家自然科学基金(11672052,11302035)
中央高校基本科研业务费专项资金(DUT2019TD37)资助项目.
文摘
螺栓法兰连接结构在航空航天等工程领域中广泛应用,其力学性能在不同工况和装配情况下十分复杂.由于拉压刚度差异,含连接结构的箭体动力学响应呈现明显的非线性特征.因此,考虑不同连接参数及工况下的连接非线性动力学响应,对结构优化设计有着重要意义.本文针对以双线性弹簧表征螺栓法兰连接非线性的箭体等效动力学模型,基于径向基函数(RBF)神经网络和响应面法分别建立其连接面处的极值响应代理模型,对比发现RBF神经网络模型在较高精度上可以实现对动响应极值的预测及分析;同时分析了不同载荷参数及刚度变化对连接结构动响应极值的影响;最后,利用RBF神经网络代理模型,开展了连接面加速度极值响应与螺栓弹簧力最小化为目标的连接结构参数优化.
关键词
螺栓法兰连接
极值响应
径向基函数
代理模型
结构优化
Keywords
bolted flange connection
extreme response
radial basis function
surrogate model
structural optimization
分类号
V414.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
O224 [理学—运筹学与控制论]
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职称材料
题名
横向振动下螺栓连接失效及影响因素研究
被引量:
7
7
作者
李志彬
陈岩
孙伟程
高强
关振群
机构
大连理工大学工程力学系
大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室
出处
《宇航总体技术》
2018年第4期24-30,共7页
基金
国家基础研究发展计划(613277)
国家自然科学基金(11272074)
文摘
针对螺栓连接结构在横向振动下的失效问题进行试验研究,首先,对比相同条件下普通螺母与防松螺母的失效过程,结果表明普通螺母仅出现松动失效,而防松螺母会先出现部分松动,再因螺栓根部疲劳断裂而完全失效。同时在不同类型防松螺母中,Hard-lock螺母和施必牢螺母防松效果明显优于其他防松螺母。其次,考察拆卸次数、振动频率、幅值等因素对螺栓连接失效的影响规律,发现多次拆卸会改变普通螺母的失效形式;相对于振动频率,振动幅值和预紧力对螺栓失效的影响较大。
关键词
横向振动
失效形式
防松螺母
试验研究
Keywords
Transverse vibration
Failure mode
Anti-loose nut
Experimental investigations
分类号
TH131.3 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高速公路合流场景下智能网联车辆协同策略研究
孙伟程
王嘉琪
《汽车实用技术》
2025
0
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职称材料
2
智能车辆路径规划与转向避障控制方法研究
王晓庆
崔同川
孙伟程
李育隆
《汽车实用技术》
2025
0
在线阅读
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职称材料
3
驾驶分心检测方法综述
崔同川
王晓庆
李永
李育隆
孙伟程
《汽车实用技术》
2025
0
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职称材料
4
考虑螺栓预紧力差异的箭体连接结构动力学响应分析
孙伟程
关振群
潘嘉诚
曾岩
《国防科技大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
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职称材料
5
螺栓法兰结构双连接面耦合振动分析
孙伟程
关振群
潘嘉诚
曾岩
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
6
基于代理模型的箭体连接结构极值响应分析与优化
孙伟程
关振群
潘嘉诚
曾岩
《计算力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
7
横向振动下螺栓连接失效及影响因素研究
李志彬
陈岩
孙伟程
高强
关振群
《宇航总体技术》
2018
7
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职称材料
已选择
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参考文献
引证文献
统计分析
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