考虑风险场景的驾驶员紧急制动模型研究 被引量：4

1

作者 郑建明 华一丁 +4 位作者 张宇飞 路文豪 石佩鑫 覃斌 赵目龙 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期219-231,253,共14页

针对自动驾驶汽车安全性评估缺失与人类驾驶能力对比的问题,本文提出一种考虑风险场景的驾驶员紧急制动模型。首先,分析环境车辆行为位置及交通事故库,得到同车道前车紧急制动、相邻车道前车紧急切入以及同车道前车紧急切出后遇静止前前... 针对自动驾驶汽车安全性评估缺失与人类驾驶能力对比的问题,本文提出一种考虑风险场景的驾驶员紧急制动模型。首先,分析环境车辆行为位置及交通事故库,得到同车道前车紧急制动、相邻车道前车紧急切入以及同车道前车紧急切出后遇静止前前车3个风险场景;其次,总结得出最大减速度、制动效能提升时间及决策响应时间这3个制动模型关键参数及提取方法;通过场地实车及驾驶模拟器仿真两种实验方式联合标定关键参数;通过全集泛化风险场景变量,明确风险场景下碰撞与未碰撞的边界,构建驾驶员紧急制动模型;通过对泛化结果中的典型场景进行实车实验,结果表明,本文提出的模型与人类驾驶能力相似度为77.8%。本文采集参数可为后续其他驾驶模型研究提供参考,所构模型可对自动驾驶汽车的准入及安全性判断提供支撑。 展开更多

关键词 交通工程 紧急制动模型 泛化仿真 驾驶能力边界 风险场景

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城轨列车制动模型及参数辨识 被引量：47

2

作者 于振宇 陈德旺 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期37-40,共4页

列车制动模型是设计ATO精确停车控制策略的依据。本文通过分析城轨列车制动系统的构成、特性及其和驾驶员的接口,从面向控制的角度提出适合控制器设计的制动模型以及模型参数的辨识方法。现场实验表明:该模型能够较好描述城轨列车制动... 列车制动模型是设计ATO精确停车控制策略的依据。本文通过分析城轨列车制动系统的构成、特性及其和驾驶员的接口,从面向控制的角度提出适合控制器设计的制动模型以及模型参数的辨识方法。现场实验表明:该模型能够较好描述城轨列车制动系统的动态特性,并且基于该模型的自动停车控制系统在实验中也取得了满意的性能。 展开更多

关键词 制动模型 参数辨识 城轨列车 ATO

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基于模型选择和优化技术的自动驾驶制动模型辨识研究 被引量：11

3

作者 郜春海 陈德旺 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期57-60,共4页

本文结合城市轨道交通列车自动驾驶系统实测数据,对电动客车制动模型的类型和参数的辨识进行较为深入的研究。首先,在分析最大制动率条件下实测制动数据后,对列车制动模型类型进行研究。然后,应用非线性优化技术在不同模型种类、有无参... 本文结合城市轨道交通列车自动驾驶系统实测数据,对电动客车制动模型的类型和参数的辨识进行较为深入的研究。首先,在分析最大制动率条件下实测制动数据后,对列车制动模型类型进行研究。然后,应用非线性优化技术在不同模型种类、有无参数范围约束等情况下,对制动模型进行辨识,并根据模型选择技术获得最佳制动模型及其参数。最后,研究不同制动率下列车制动模型的一致性,并基于模型选择技术给出制动率和制动减速度之间的模型。 展开更多

关键词 城市轨道交通 列车制动模型 系统辨识 模型选择

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HX_D1组合列车牵引与电制动模型的验证 被引量：12

4

作者 张帅 魏伟 《铁道机车车辆》 北大核心 2018年第5期39-44,共6页

为了验证重载列车牵引与电制动模型可靠性,以HX_D1型8轴9 600kW电力机车为研究对象,使用列车空气制动与纵向动力学联合仿真系统(TABLDSS)分别对惰行、牵引和电制动工况下的速度、车钩力等参数进行仿真计算并与试验比较。结果表明:车辆... 为了验证重载列车牵引与电制动模型可靠性,以HX_D1型8轴9 600kW电力机车为研究对象,使用列车空气制动与纵向动力学联合仿真系统(TABLDSS)分别对惰行、牵引和电制动工况下的速度、车钩力等参数进行仿真计算并与试验比较。结果表明:车辆运行基本阻力模型在惰行工况下能够很好的模拟列车瞬时速度变化,最大误差0.9km/h;上坡道牵引工况下的仿真速度与试验最大误差在±1km/h内,第4车车钩力最大误差3.2%;下坡道制动工况下仿真速度误差0.8km/h,第4车车钩力最大误差3.7%,证明了建立的车辆运行基本阻力、牵引与电制动模型是准确的。 展开更多

关键词 HXD1机车 重载列车 运行阻力 牵引模型 电制动模型

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CBTC系统典型安全制动模型解析 被引量：7

5

作者 黄雷 《城市轨道交通研究》 北大核心 2015年第A02期37-39,共3页

基于通信的列车控制（ CBTC）相对传统固定闭塞 系统,缩短了列车之间的安全间隔距离,从而大幅提高运营 效率.保障列车之间的安全间隔,是 CBTC系统安全高效 安全运营的核心.分析了 CBTC系统的典型安全制动模型, 计算了各参数典型取值情... 基于通信的列车控制（ CBTC）相对传统固定闭塞 系统,缩短了列车之间的安全间隔距离,从而大幅提高运营 效率.保障列车之间的安全间隔,是 CBTC系统安全高效 安全运营的核心.分析了 CBTC系统的典型安全制动模型, 计算了各参数典型取值情况下不同速度列车的制动距离,论 述了该模型中的重要参数对于不同速度列车的制动距离的 影响. 展开更多

关键词 基于通信的列车控制 安全制动模型 列车安全间隔 保障紧急制动率

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相对速度模式下的列车自动防护(ATP)紧急制动安全模型分析 被引量：9

6

作者 黄苏苏 王芃 郑伟 《城市轨道交通研究》 北大核心 2015年第4期68-70,共3页

介绍了目前常用的CBTC(基于通信的列车控制)典型安全制动模型。该模型为相对位置模式,以前车静止为条件,后车对前车尾端进行追踪。在城市轨道交通中采用这种模式会产生一些不必要的紧急制动,效率不高。提出了相对速度模式的紧急制动安... 介绍了目前常用的CBTC(基于通信的列车控制)典型安全制动模型。该模型为相对位置模式,以前车静止为条件,后车对前车尾端进行追踪。在城市轨道交通中采用这种模式会产生一些不必要的紧急制动,效率不高。提出了相对速度模式的紧急制动安全模型,考虑前车以理想状态紧急制动,后车对前车尾端进行追踪,并对两种模型进行计算比较。相对速度模式的紧急制动安全模型能够缩短行车间距和追踪间隔,大大提升CBTC运行模式的效率。 展开更多

关键词 移动闭塞 相对速度模式的列车追踪 安全制动模型 紧急制动触发曲线

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液压盘式制动器模型试验 被引量：6

7

作者 张鹏 崔立林 +1 位作者 何乐 夏群生 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期24-28,共5页

设计了通过测量制动臂所受的弯矩间接获得制动力矩的实车制动试验,采用系统辨识法获得制动力矩系数,得到盘式制动器试验模型。首先对应变电压-制动力矩的关系进行标定,然后实车测试不同制动工况下的制动力矩。根据实车试验得到制动压力... 设计了通过测量制动臂所受的弯矩间接获得制动力矩的实车制动试验,采用系统辨识法获得制动力矩系数,得到盘式制动器试验模型。首先对应变电压-制动力矩的关系进行标定,然后实车测试不同制动工况下的制动力矩。根据实车试验得到制动压力,采用系统辨识的方法获得车辆制动压力-制动力矩的传递函数。试验结果表明,前、后轮的液压-制动力矩关系式可适用于不同工况下的制动力矩计算;制动器理论模型和试验模型的增益系数基本相符,但试验模型具有一阶惯性环节,更能准确地反映实际车辆的制动压力-制动力矩之间的关系。 展开更多

关键词 制动器模型 制动力矩 系统辨识 试验

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重载货车制动鼓温升模型建立及应用 被引量：6

8

作者 王志新 余强 +2 位作者 宋庆阳 赵轩 史培龙 《甘肃农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期159-164,共6页

针对重载货车在高速公路长大下坡路段事故多发的问题,运用汽车动力学理论和热力学理论,以‘东风大力神重卡DFL3310A10’为试验车在典型长大下坡危险路段进行了现场试验,结合发动机制动和排气制动试验建立了重载货车在采用辅助制动条件... 针对重载货车在高速公路长大下坡路段事故多发的问题,运用汽车动力学理论和热力学理论,以‘东风大力神重卡DFL3310A10’为试验车在典型长大下坡危险路段进行了现场试验,结合发动机制动和排气制动试验建立了重载货车在采用辅助制动条件下的制动鼓温升模型.结果表明:预测模型准确可行;对重载货车几种典型行驶情况定量分析了超载、超速对行驶安全的影响,分析数据与试验数据吻合度高. 展开更多

关键词 重载货车 发动机制动和排气制动 制动鼓温升模型 应用

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低黏着环境下ATC系统超速防护控制策略优化

9

作者 潘洪亮 孙敏达 +2 位作者 李迪 林源峤 袁建军 《都市快轨交通》 北大核心 2025年第4期110-116,共7页

在雨雪等恶劣天气条件下,城市轨道交通轮轨界面黏着特性显著劣化,导致列车自动运行控制(automatic train control,ATC)系统的超速防护功能存在失效风险。为增强ATC系统的全局稳健性,针对低黏着环境下ATC超速防护控制策略优化问题开展研... 在雨雪等恶劣天气条件下,城市轨道交通轮轨界面黏着特性显著劣化,导致列车自动运行控制(automatic train control,ATC)系统的超速防护功能存在失效风险。为增强ATC系统的全局稳健性,针对低黏着环境下ATC超速防护控制策略优化问题开展研究。首先,基于安全制动模型、可保证紧急制动率(guaranteed emergency braking rate,GEBR)和黏着制动机理,系统解析ATC系统超速防护功能的作用过程。其次,通过分析工程实践中GEBR值的刚性设定模式与实际运营中黏着系数随机波动之间的失配矛盾,揭示“黏着衰减→制动效能下降→GEBR动态失配→制动距离突破安全阈值”的链式失效路径。最后,基于MATLAB平台构建融合轮轨动态黏着特性的ATC超速防护仿真模型,并通过具体事故案例验证模型有效性。研究结果表明:相较于既有系统的雨雪模式防护策略,本文提出的多目标协同优化动态控制策略能够实现GEBR值和系统顶篷速度的精细化协同调控,有效平衡低黏着环境下列车制动安全与系统运行效率。 展开更多

关键词 城市轨道交通 列车自动控制系统 超速防护 可保证紧急制动率 安全制动模型 低黏着环境

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汽车防抱制动系统制动时的车速计算 被引量：25

10

作者 吴诰珪 许季 刘绍辉 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期76-78,共3页

汽车ABS系统中 ,滑移率是主要控制参数 ,制动时车速是确定车轮滑移率的基础 .通过轮胎制动模型 ,对于有稳定压力源ABS的系统 ,在结构和调压方式确定时 ,能建立制动轮缸的等效压力函数 。

关键词 ABS 车速 压力函数 汽车 防抱制动系统 轮胎制动模型 滑移率 车轮地面制动力

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ADSL驾驶模拟器动力学模型的改进与验证 被引量：6

11

作者 詹军 管欣 +1 位作者 杨得军 王鹏 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2010年第3期283-287,共5页

为了提高ADSL驾驶模拟器逼真度,研究开发了新版转向系统模型、车轮模型、制动系统模型.转向系统模型为力输入模型并计算了系统的弹性;车轮模型考虑了气胎弹性、接地印迹块动力学和接触模型;制动系统模型采用制动力矩动静摩擦分离的计算... 为了提高ADSL驾驶模拟器逼真度,研究开发了新版转向系统模型、车轮模型、制动系统模型.转向系统模型为力输入模型并计算了系统的弹性;车轮模型考虑了气胎弹性、接地印迹块动力学和接触模型;制动系统模型采用制动力矩动静摩擦分离的计算方法;从而实现了左右转向车轮协调计算、轮胎力准确计算及stand-still(起步-停车)工况、制动到零速等精确工况的仿真.通过新版模型、2000年版模型的操纵稳定性工况的仿真结果与场地试验结果的对比,验证了模型的正确性,模型精度得到了提高. 展开更多

关键词 驾驶模拟器 车辆动力学模型 转向模型 车轮模型 制动模型

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列车动力学模型时变环境参数自适应辨识 被引量：11

12

作者 谢国 金永泽 +4 位作者 黑新宏 姬文江 高士根 高桥圣 望月宽 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期2268-2280,共13页

考虑列车制动性能与制动距离对列车安全的重要影响,分析了列车运行的动力学特性,构建了列车离散化制动模型,并针对影响列车制动性能的关键参数—钢轨粘着系数难以直接观测、随钢轨环境变化的特点,提出基于滑动窗口与最大期望理论的轮轨... 考虑列车制动性能与制动距离对列车安全的重要影响,分析了列车运行的动力学特性,构建了列车离散化制动模型,并针对影响列车制动性能的关键参数—钢轨粘着系数难以直接观测、随钢轨环境变化的特点,提出基于滑动窗口与最大期望理论的轮轨粘着系数在线辨识算法.首先,依据数据特征确定滑动窗口位置与窗口尺寸;然后,构造列车动力学模型参数的条件数学期望,并结合粒子滤波与粒子平滑算法以及贝叶斯理论,估计预设模型参数下的列车运行状态;在此基础上,分析粘着系数的后验概率,并极大化条件数学期望对模型参数预设进行优化更新,进而实现模型真实参数的逐步逼近.最后,考虑雪地、隧道等场景下的粘着系数变化,对本文方法进行了仿真验证,并数值分析了粘着系数对制动距离的影响.仿真结果表明本文算法可快速、准确地对粘着系数进行实时辨识,掌握轮轨间实时粘着状态. 展开更多

关键词 粘着系数 紧急制动模型 最大期望算法 滑动窗口 参数估计

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半挂汽车列车制动中载荷转移对制动性能的影响 被引量：6

13

作者 李开军 邓堃 +3 位作者 夏群生 何乐 宋小毅 傅直全 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期17-21,共5页

在建立的半挂汽车列车制动模型的基础上,分析了制动过程中载荷转移随制动减速度的变化情况。同时,利用Matlab/Simulink软件建立仿真模型,通过与道路试验结果的对比,研究并验证了载荷转移对车轮抱死顺序的影响,并分析了ABS布置形式对制... 在建立的半挂汽车列车制动模型的基础上,分析了制动过程中载荷转移随制动减速度的变化情况。同时,利用Matlab/Simulink软件建立仿真模型,通过与道路试验结果的对比,研究并验证了载荷转移对车轮抱死顺序的影响,并分析了ABS布置形式对制动性能的影响。 展开更多

关键词 半挂汽车列车 制动模型 载荷转移 仿真 试验

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基于参考模型的ATO自适应控制算法研究 被引量：30

14

作者 罗恒钰 徐洪泽 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期68-73,共6页

提高列车自动驾驶ATO(Automatic Train Operation)系统的控制精度是实现全程无人驾驶的关键。本文首先分析列车制动系统的动态性能,然后基于该制动系统的状态空间模型构建一种模型参考自适应控制系统,并在理论上证明该控制算法的渐近稳... 提高列车自动驾驶ATO(Automatic Train Operation)系统的控制精度是实现全程无人驾驶的关键。本文首先分析列车制动系统的动态性能,然后基于该制动系统的状态空间模型构建一种模型参考自适应控制系统,并在理论上证明该控制算法的渐近稳定性,同时指出该类控制算法存在引起控制器震荡的固有弊端。随后,通过在原自适应控制系统中引入合适的辅助系统,构建基于增广误差的自适应控制系统,该算法不仅克服了前一种方法的固有缺陷,而且具有更加严谨的理论结构。最后,数学仿真结果显示本文所提算法能有效补偿列车运行过程中存在的不确定性因素,使列车精确地追踪目标制动曲线,验证了本文所提方法的有效性。 展开更多

关键词 列车制动模型 自适应控制 ATO

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基于气动方程的列车管路充排气数学模型

15

作者 应之丁 范琳 周和超 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期472-479,共8页

智能化制动试验系统的核心是建立不同编组列车首车制动压力控制模型。从气动力学方程入手,建立了不同编组列车首车列车管充排气特性数学模型,该模型考虑了编组列车除首车之外的其余车辆充排气特性对首车列车管气压变化的影响。提出通过... 智能化制动试验系统的核心是建立不同编组列车首车制动压力控制模型。从气动力学方程入手,建立了不同编组列车首车列车管充排气特性数学模型,该模型考虑了编组列车除首车之外的其余车辆充排气特性对首车列车管气压变化的影响。提出通过对制动阀有效截面积的设计计算,并带入所建立的数学模型中进行仿真试验,从而对研制新制动阀以及改进或检修制动阀提供理论基础与技术指导。利用列车制动试验台得到的试验数据与仿真结果进行对比分析,验证模型的准确性,并预测了更长编组列车首车列车管的初充气及常用制动时的气压数据。 展开更多

关键词 智能化制动试验系统 首车制动压力控制模型 气动力学方程 有效截面积

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面向虚拟编组安全防护的等效轨迹时间偏差方法

16

作者 常鸣 王维旸 +1 位作者 欧冬秀 崔科 《计算机工程》 北大核心 2025年第5期340-350,共11页

列车虚拟编组技术通过灵活的编队运行方式实现运能与客流的匹配,其原理是基于相对制动距离原则缩短编队内列车的运行间隔。线路坡度使得列车制动过程为变减速度运动,导致安全间隔防护计算过程较为复杂,而既有方法处理该过程存在过于简... 列车虚拟编组技术通过灵活的编队运行方式实现运能与客流的匹配,其原理是基于相对制动距离原则缩短编队内列车的运行间隔。线路坡度使得列车制动过程为变减速度运动,导致安全间隔防护计算过程较为复杂,而既有方法处理该过程存在过于简化、缺乏工程可实施性的问题,针对此,提出一种基于等效轨迹时间偏差的安全防护方法。该方法将编队内列车的实际运行轨迹转换为恒定坡度加速度运行的等效轨迹,并推导出转换前后两种轨迹的时间偏差上下界。基于对等效轨迹时间偏差的分析,将虚拟编组列车的安全防护转换为对领航列车通过某位置的最晚时间是否早于跟随列车通过该位置的最早时间的判断,从而既简化了运算,又能够处理前后列车的变减速度运动过程。选取某实际线路数据,通过仿真计算不同位置、不同速度时列车的等效坡度减速度和时间偏差,结果表明采用等效轨迹时间偏差的计算方法能够监控虚拟编组列车的安全运行间隔,能够处理线路坡度、列车运行阻力、制动力特性,以及前后车性能差异造成的减速度变化,具备工程可行性。 展开更多

关键词 灵活编组 虚拟编组 等效轨迹 时间偏差 安全制动模型 列车自动控制 列车自动防护

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基于自适应模糊滑模的列车精确停车制动控制算法 被引量：30

17

作者 何之煜 杨志杰 吕旌阳 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期122-129,共8页

针对高速列车自动驾驶系统精确进站停车问题,基于列车动力学模型和列车制动系统模型,设计1种自适应模糊滑模控制器,通过模糊切换以补偿列车运行过程中受到的基本阻力、线路附加阻力以及外部未知随机扰动等非线性扰动的影响。根据滑模控... 针对高速列车自动驾驶系统精确进站停车问题,基于列车动力学模型和列车制动系统模型,设计1种自适应模糊滑模控制器,通过模糊切换以补偿列车运行过程中受到的基本阻力、线路附加阻力以及外部未知随机扰动等非线性扰动的影响。根据滑模控制理论,利用列车运行过程中的状态偏差,设计基于跟踪误差的等效控制器,以求解列车制动等效控制量;考虑外部扰动,基于优秀司机驾驶经验的模糊推理规则,设计切换控制器,以得到精确控制量。采用本文控制算法对列车制动过程进行仿真验证,并与传统的PID控制和基于指数趋近律的滑模控制进行对比。结果表明:在考虑附加阻力和外部扰动情况下,自适应模糊滑模控制器能够柔化非线性切换控制信号,削弱滑模控制固有的抖振现象,实现对参考轨迹的精确跟踪,并最终实现精确停车;即使在列车制动系统实际控制输出出现偏差时,设计的控制器仍能控制列车精确跟踪参考制动曲线。 展开更多

关键词 自适应 模糊滑模控制器 精确停车 制动模型 抖振 鲁棒性 自动驾驶系统

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汽车电子机械制动器的效能分析 被引量：5

18

作者 何仁 金文伟 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2007年第3期201-204,共4页

为了分析电子机械制动器(electromechanical bloking,简称EMB)的制动效能,建立了电子机械制动器的数学模型和在水平路面上汽车制动时整车动力学模型,运用MATLAB/SIMULINK仿真软件对电子机械制动器和液压制动器(hydraulic braking简称HB... 为了分析电子机械制动器(electromechanical bloking,简称EMB)的制动效能,建立了电子机械制动器的数学模型和在水平路面上汽车制动时整车动力学模型,运用MATLAB/SIMULINK仿真软件对电子机械制动器和液压制动器(hydraulic braking简称HB)的制动性能进行了比较.结果表明:电子机械制动器的制动效能明显优于传统的液压制动器,为电子机械制动器工程开发提供了理论依据. 展开更多

关键词 电子机械制动器 系统仿真 制动器模型

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制动工况下汽车乘坐舒适性仿真分析与研究 被引量：2

19

作者 孙华 胡子正 叶嘉俊 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期392-396,共5页

针对制动工况对汽车乘坐舒适性影响最为显著这一主观试验结论 ,建立了反映路谱对乘坐舒适性影响的七自由度“制动 -振动”联合模型 .采用Simulink仿真软件包对该数学模型建立了仿真模型 .仿真分析了不同制动力矩和不同路面对乘坐舒适性... 针对制动工况对汽车乘坐舒适性影响最为显著这一主观试验结论 ,建立了反映路谱对乘坐舒适性影响的七自由度“制动 -振动”联合模型 .采用Simulink仿真软件包对该数学模型建立了仿真模型 .仿真分析了不同制动力矩和不同路面对乘坐舒适性的影响 。 展开更多

关键词 乘坐舒适性 汽车 制动-振动联合模型 仿真分析 制动

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基于差分进化的粒子群算法的鼓式制动器多目标优化设计 被引量：2

20

作者 韩永印 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2015年第6期1663-1666,1675,共5页

为了提高鼓式制动器的设计水平,建立了一种以制动鼓体积最小和制动器温升最低为目标的鼓式制动器多目标优化模型,并使用一种基于差分进化的粒子群算法进行优化设计。为了进一步增加算法多样性,该算法将差分进化策略引入到多目标粒子群... 为了提高鼓式制动器的设计水平,建立了一种以制动鼓体积最小和制动器温升最低为目标的鼓式制动器多目标优化模型,并使用一种基于差分进化的粒子群算法进行优化设计。为了进一步增加算法多样性,该算法将差分进化策略引入到多目标粒子群算法中;为了避免粒子飞行速度过快,陷入局部最优解,加入一种速度控制策略。通过无约束的ZDT系列和三个有约束的基准测试函数进行测试,并与其他四种算法进行对比实验,证明该算法在收敛性和多样性方面都占优,在工程实例的求解结果表明了算法的工程可行性。 展开更多

关键词 鼓式制动器模型 多目标优化 差分进化 速度控制策略 粒子群优化

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