同济大学学报(自然科学版)

1915 年创刊

月刊

ISSN 1000-0054

CN 11-2223/N.

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整车与发动机技术

  • 基于复合滑移轮胎模型的车辆横纵协同优化控制

    李梓涵;陈虹;王萍;

    极限工况下,车辆纵向侧向运动存在严重的耦合,传统的纵向或侧向主动安全控制技术难以保证车辆的操纵性能。基于复合滑移LuGre轮胎模型,提出了一种车辆横纵耦合协同优化控制器。建立了车辆侧向动力学模型,它能够反映出轮胎滑移率和侧偏角耦合特性对汽车侧向力的影响。然后,在预测控制框架下,设计车辆横纵耦合协同优化控制器,跟踪期望的横摆角速度和侧向速度,抑制滑移率,保证低附着路面下的车辆操纵稳定性。通过CarSim和MATLAB/Simulink的联合仿真,与基于纯侧偏轮胎模型的控制器控制性能进行对比,结果表明:所提出的控制器能够通过更少的输出扭矩更好地跟踪期望横摆角速度,抑制侧向速度,降低滑移率。

    2019年S1期 v.47 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1445K]
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  • 合成射流激励频率对D型体流动减阻控制的影响

    杨志刚;李逸清;崔文诗;贾青;

    采用合成射流作为主动控制手段,对自由空间中D型体尾流的控制机理和气动减阻进行了数值仿真。合成射流布置在D型体垂直背上下缘处并同时作用,射流方向与来流方向平行,频率从40 Hz变化到500 Hz。结果表明,在整个频率范围内都实现了减阻。在低频激励(65 Hz)作用下,尾流上下两侧剪切层趋于同步化,汇合位置延后,卡门涡街强度减弱;在高频激励(500 Hz)作用下,伴随着整流,剪切层向内偏转,尾流夹带现象减弱,回流区略延长。卡门涡街的抑制对于钝体尾流的形成以及减阻效果有着显著的影响。

    2019年S1期 v.47 9-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1671K]
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  • 开口射流风洞主动湍流产生过程中动态射流特性(英文)

    STARON Domenic;STOLL Daniel;RIEGEL Matthias;BLUMRICH Reinhard;WIEDEMANN Jochen;WAGNER Andreas;

    出于可重复性考虑,车辆空气动力学和气动声学的研发工作主要在风洞中稳态流动条件下进行,然而在真实路况下车辆经受着非稳态湍流,这是由比如侧风阵风、路边障碍物与稳定侧风的组合影响或前方行驶的车辆所引起的。为了能够以可重复再现的方式来模拟该路面场景,开发了一套主动湍流发生器系统FKFS swing~?,并运用于斯图加特大学的全尺寸气动声学风洞中,风洞由FKFS运营。该系统由垂直跨越风洞喷口的8个翼型组成,能够以高达10 Hz的频率动态改变流动角度。先前的研究表明,开口射流对主动偏转的动态响应改变了由位置和频率变化所产生的流动角度。一种用于量化该特性的方法被提出并运用于斯特劳哈尔数高达0.45的情况。本研究中,该方法被用于分析更高斯特劳哈尔数至1.2情况下的动态响应,这与非稳态气动声学相关。结果表明,在更高的斯特劳哈尔数下射流特性对流动角度的影响减小。

    2019年S1期 v.47 14-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 2854K]
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  • 波束形成改进算法在风洞内声源识别中的应用

    吴宇;贺银芝;沈哲;杨志刚;

    基于凸优化方法求解波束形成输出、声源分布与阵列点传播函数组成的方程组,改进了声源识别解卷积(DAMAS)算法。基于点声源假设,通过单声源仿真验证了改进算法动态范围的优越性;通过多声源仿真,对比改进算法与DAMAS算法空间分辨率的表现,发现改进算法可以更加准确地定位声源位置且声源强度误差更小。风洞试验结果表明,改进算法比DAMAS算法有着更好的空间分辨率和动态范围。

    2019年S1期 v.47 20-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 2095K]
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  • 二维类车体尾迹中的低频震荡(英文)

    黄光远;LEUNG Chi Kin Randolph;杨志刚;SEID Ka Him;

    汽车尾部的大尺度流动分离是汽车外流场的显著特征之一,其与气动阻力、结构振动和震荡密切相关。应用直接数值模拟(DNS)方法研究在雷诺数Re=2.3×10~4下某二维类车体尾迹中的低频震荡。该类车体常被用于汽车空气动力学学术研究,因为其轮廓可涵盖到货车主要几何特征,且其尾迹与货车的准二维尾迹具有共性。计算结果对照现有的实验结果进行验证,二者之间的差异经过评估确认了该计算的正确性。流场结果显示低频震荡与尾迹中两种模态之间的相互转换有关。这两种模态分别由Kelvin-Helmholtz不稳定性及尾迹的不稳定性主导。前种模态下,尾部分离的上、下剪切层在几乎相同的时刻产生涡脱落;而在后种模态下,上、下剪切层交替地产生涡脱落形成卡门涡。根据不稳定性理论讨论了模态转换的机理,并阐述了因低频震荡而产生的气动力变化。

    2019年S1期 v.47 26-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1666K]
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  • 连续可变气门升程系统对发动机燃烧和排放的影响

    韩本忠;李理光;张力华;

    为了深入分析连续可变气门升程(CVVL)系统对增压直喷(TGDI)汽油发动机性能的影响,通过对典型工况点的台架测试,对比分析了可变气门升程对HC、NO_x、CO、比油耗以及平均指示有效压力燃烧循环变动系数(COV-IMEP)的影响规律。结果表明,在各个转速下,COV-IMEP随发动机负荷增加而下降;低转速中等负荷时,COV-IMEP随气门升程的减小显著下降。HC随气门升程下降而下降,但下降幅度较小。NO_x随气门升程下降显著上升,通过优化气门升程和推迟排气门正时机构相位角,可以有效抑制NO_x的上升。利用CVVL系统的上述特点,在综合工况循环冷起动排放优化中,更多推迟点火角,加速三效催化器的起燃,而COV-IMEP保持在可接受的水平,从而大幅降低了排放水平。

    2019年S1期 v.47 32-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1389K]
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  • 催化型颗粒物捕集器长度对其捕集性能的影响

    楼狄明;决坤有;房亮;

    基于轻型柴油机台架试验平台,研究了催化型颗粒物捕集器(CDPF)长度对其颗粒物捕集性能的影响,结果表明:CDPF长度的增加会略微影响发动机动力性及经济性,且会降低发动机排气背压及温度,但长度进一步增加时,排气背压及温度变化不明显。增加CDPF长度可增加其对颗粒物数量(PN)的捕集效率,从颗粒物逃逸率角度考虑,当PN逃逸率为2.7%时,增加CDPF长度0.25倍,可降低PN逃逸率50%以上。CDPF长度的增加对积聚态颗粒物捕集效率的提升较为明显。

    2019年S1期 v.47 39-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 1557K]
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  • 钢/FRP复合板的力学性能

    林野;闵峻英;林建平;李永记;徐南婕;滕昊;

    对由高强钢DP980和碳纤维(CF)或芳纶纤维(AF)单向布通过环氧树脂粘贴制成钢/纤维增强复合材料(FRP)复合板,在拉伸、弯曲和压缩条件下进行了力学性能试验研究。通过单向拉伸、单向压缩和三点弯曲试验,获得了包含不同FRP种类、纤维方向的钢/FRP复合板的承载–位移关系。与单一高强钢板DP980比较,钢/FRP复合板具有更高的刚度、承载能力以及抗屈曲失稳能力。粘贴300 g碳纤维单向布的钢/FRP复合板在拉伸、压缩及弯曲条件下最大载荷较单一高强钢板DP980分别提升了44.0%、104.9%和170.1%,初始刚度分别提升了20.5%、28.7%和126.8%。

    2019年S1期 v.47 43-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 2044K]
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  • Lattice树脂蜂窝填充CFRP薄壁方管的吸能特性

    高云凯;刘哲;徐翔;徐亚男;马超;陈佳举;

    提出了一种3D打印Lattice树脂蜂窝填充碳纤维增强复合材料(CFRP)薄壁方管的吸能设计方法,并通过万能材料试验机开展了Lattice树脂蜂窝、CFRP薄壁方管以及Lattice树脂蜂窝填充CFRP薄壁方管在轴向承载状态下的准静态力学行为研究。结果表明,在相同受载情况下,Lattice树脂蜂窝填充CFRP薄壁方管的承载力与吸能量远高于Lattice树脂蜂窝与CFRP薄壁方管之和。

    2019年S1期 v.47 49-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1639K]
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  • 汽车乘员不舒适感的客观表征研究

    蒙昊蓝;陈君毅;邢星宇;陈磊;余卓平;

    传统汽车乘员出于对驾驶员驾驶行为的不信任,会表现出紧张、焦虑的不适感,这些现象同样存在于自动驾驶汽车,是有别于平顺性的舒适性问题。获得可表征汽车乘员舒适性的生理指标,是研究该问题的关键。对此,设计了实车试验,记录了12名受访者在特定工况下的生理和眼动数据;基于数据的时域、频域分析和假设检验方法,研究了乘员在不舒适状态下的生理和行为特征变化情况。结果显示,受访者的不舒适感主要来自于视觉信息和极限动力学控制中的侧向加速度,不含平衡觉信息;平均心率、最大心率、心率变异性极低频功率、皮肤电导水平、瞳孔直径与不舒适状态呈现正相关,心率变异性RMSSD、眨眼频率呈现负相关,且其变化规律存在差异;但心率变异性频域指标中的低频功率、高频功率和总功率尚不足以被证明有统计学意义。据此,上述心电、皮肤电活动、眼部活动3类数据中存在显著统计学差异的7项指标,可被用于表征汽车乘员的舒适状态。

    2019年S1期 v.47 54-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1674K]
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  • 斯图加特驾驶模拟器中虚拟动力总成控制单元的标定(英文)

    SCHEFFMANN Marco;MIUNSKE Tobias;RIEMER Thomas;REUSS Hans-Christian;

    给出了一种基于斯图加特驾驶模拟器虚拟控制单元的主观标定方法,实现了一款双离合变速器的完全虚拟化控制单元的标定。通过离线模拟及实验设计方法,生成关于换档舒适性和换档规律的最佳数据集。然后,在驾驶模拟器上测试数据集,以此开展测试人员主观驾驶体验研究。结果表明,换挡操作过程可以有效复现,同时不同数据集的差异可以主观识别。

    2019年S1期 v.47 64-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1141K]
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燃料电池与电驱动技术

  • 质子交换膜燃料电池一维气液两相流模型研究

    王旭辉;许思传;董雅倩;

    为研究质子交换膜燃料电池内水对电池输出性能的影响,搭建了一维燃料电池气液两相流模型,该模型考虑了氧气、氢气、水蒸气和液态水在气体流道、气体扩散层和催化层中的流动以及膜结合水在聚合物中的传输过程,同时考虑了电池内部水的相变。采用该模型分析了进气相对湿度对燃料电池输出性能的影响,结果表明:在小电流密度工况下,高相对湿度入口气体能够降低电池内阻提高输出电压;在进气相对湿度较高和大电流密度条件下,阳极比阴极更容易发生水淹。

    2019年S1期 v.47 69-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1247K]
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  • 钢带捆扎质子交换膜燃料电池端板拓扑优化

    张智明;史亮;郝韫;章桐;

    面向国内外车用质子交换膜燃料电池堆高性能、高体积比功率的重大需求,针对电堆整体轻量化的要求,首先利用CATIA建立了燃料电池的三维模型,之后利用ANSYS的拓扑优化模块对端板进行了拓扑优化,并对优化后的电堆整体受力状态进行了分析。根据仿真结果,优化后的端板质量减轻42.34%,接触面上中线处的位移均方根值减少5.31%,整个端板满足强度要求。通过理论计算及仿真模拟,得出了一种经过优化的端板结构形式,对燃料电池的端板优化及封装设计具有参考价值。

    2019年S1期 v.47 74-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 2599K]
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  • 不同流道分布的质子交换膜燃料电池的热模拟

    高源;朱锐;李俊凯;章桐;

    为了优化、提升质子交换膜燃料电池的传热性能,通过优化流道的结构设计来提高热交换率。为了验证结构对燃料电池传热的影响,基于有限体积法建立燃料电池传热模型进行仿真。仿真结果表明,冷却流道的分布过于集中和过于稀疏都会带来问题:过于集中时,横向温度不均匀性更严重;过于稀疏时,高度方向温度梯度更大,可能带来额外的热应力。

    2019年S1期 v.47 79-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1636K]
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  • 质子交换膜燃料电池冷启动动态数值模型

    刘星宇;许思传;刘鹏程;

    利用数值仿真的方法,建立了一种质子交换膜燃料电池(PEMFC)的分层集总多相数值模型,全面考虑了燃料电池冷启动过程中的水热传递和水的相变过程。作为一维多相模型的简化,能够在显著提高计算效率的同时也能保证仿真结果和实验结果较好地拟合。利用该模型,研究了PEMFC电堆在冷启动过程中的温度不一致性和高次型电流加载的冷启动策略,降低了燃料电池成功冷启动的最低温度。此外,提出了一种全新的仿真燃料电池零下环境中极化曲线的方法,能有效评估燃料电池零下环境中的输出特性。

    2019年S1期 v.47 84-87页 [查看摘要][在线阅读][下载 1267K]
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  • 质子交换膜燃料电池停机吹扫研究进展

    刘灿;许思传;刘鹏程;刘星宇;

    质子交换膜燃料电池冷启动能力直接影响燃料电池动力系统的运用广泛性,而采用燃料电池停机吹扫能有效地减少燃料电池内部残余水,增大冷启动过程产物水结冰的容纳空间,从而有助于燃料电池冷启动的实现。针对提升燃料电池冷启动能力的停机吹扫,从吹扫过程机理及阶段、吹扫策略、吹扫影响因素、膜中水含量确定、最佳吹扫点等方面对研究进展进行了综述分析和总结。最后,对燃料电池停机吹扫研究工作提出相应建议和展望,以期对提高车载燃料电池冷启动能力和广泛应用有所参考和借鉴意义。

    2019年S1期 v.47 88-94+119页 [查看摘要][在线阅读][下载 2833K]
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  • 基于电化学阻抗谱的电池荷电状态估计

    戴海峰;王冬晨;姜波;

    提出一种基于电化学阻抗谱(EIS)的电池荷电状态(SOC)估计方法。通过对磷酸铁锂电池在不同SOC以及不同温度下的EIS进行测量,利用高、中、低频全频带信息,从幅值和相位两个角度归纳总结了电池EIS的变化特性。结果表明,特定频率下的电池阻抗相位在温度一定时与电池SOC有较强的线性关系,可作为SOC估计的参数。建立了基于EIS的电池SOC估计算法,初步验证了利用EIS估算电池SOC的可行性。

    2019年S1期 v.47 95-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1214K]
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  • 视觉辅助的分布式驱动电动汽车路面估计方法

    熊璐;金达;冷搏;杨兴;吴丽华;

    利用分布式驱动电动汽车车轮转矩精确可知可控的特点,设计基于轮胎纵向力估计的路面附着系数扰动估计器。为提高路面估计算法收敛速度,设计基于车载摄像头的路面辅助辨识方法,利用颜色矩法和灰度共生矩阵法提取路面颜色纹理特征,并基于支持向量机实现路面分类。基于增益调度方法设计融合估计策略。实车试验的结果表明,相比单一的动力学估计器,该设计算法具有收敛速度快、精度高的特点。

    2019年S1期 v.47 99-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 1545K]
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  • 新型插电式混合动力轿车能量管理策略优化

    倪润宇;赵治国;高晓杰;

    针对一款新型插电式混合动力轿车,以燃油经济性为目标,设计了其能量优化管理策略并进行了仿真验证。首先,建立了整车前向仿真模型;其次,综合考虑驾驶员需求、车辆及各部件状态,设计了基于规则的能量管理策略;再次,使用等效燃油消耗最小算法(ECMS)进一步优化转矩分配;最后,通过离线仿真和硬件在环仿真对上述策略进行测试验证。结果表明:与基于规则的能量管理策略相比较,优化后能量管理策略在新欧洲行驶工况(NEDC)下油耗降低4.29%;同时硬件在环试验也表明,所开发的等效燃油消耗最小(ECMS)控制策略能够在车载控制器中实时运行。

    2019年S1期 v.47 104-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 3348K]
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  • 一种新型增程插电式混合动力控制策略的开发

    高晓杰;孙永正;韩志玉;吴振阔;冯坚;

    针对一种新型增程插电式混合动力车辆,以实现该构型车辆的燃油经济性和整车动力性较优的特点为目标,开展了该构型车辆的控制策略开发的研究。建立了发动机、驱动电机和启动发电一体电机的等效燃油消耗模型,根据各部件效率离线计算出等效燃油最小下的需求扭矩分配系数。针对模式切换中的系统不连续性,设计了分阶段转矩协调控制策略。台架测试和实车道路测试结果表明,该整车混合动力控制策略能够保证车辆动力部件运行在效率最优区域,并且电控离合器闭合时间不大于1.5s,电控同步器闭合时间不大于0.2s,整车混合动力模式切换迅速和平稳。

    2019年S1期 v.47 110-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1427K]
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  • 基于动态规划算法和路况的增程式电动车能耗分析

    冯坚;韩志玉;高晓杰;吴振阔;孙永正;

    针对一种新型的车用增程式混合动力系统,研究了不同的行驶路况对基于动态规划能量管理策略电动汽车的能耗影响。根据输入的不同路况信息,以电池荷电状态、电池放电能力、车辆需求功率为状态量,以增程器发电功率为控制量,建立能量损失数学模型。以城市循环工况(UDC)、新欧洲循环工况(NEDC)、世界轻型车测试循环工况(WLTC)为路况输入,分别得出了基于传统规则能量管理策略与基于动态规划能量管理策略的油耗。仿真结果表明,不同的行驶路况对车辆的能耗影响程度不同,应用动态规划策略的车辆相比于传统方法节油10.42%~24%。

    2019年S1期 v.47 115-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1483K]
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  • 基于监督学习的机电复合传动换挡同步位置识别

    鲍永;钟再敏;甄永成;黄益伦;

    为了解决机电复合传动系统(electrified mechanical transmission,EMT)换挡中存在的凸轮磨损、限位销钉变弯等慢变问题,基于监督学习,提出一种换挡同步位置的识别方法。以EMT的SO_1挡升SO_2挡动态过程为研究对象,对换挡数据进行预处理,将时间历程转化为空间域数据,构建输入轴转速变化率对应的换挡位置为特征。采用随机森林方法对特征进行重要性分析,选择输入轴转速变化率为0.31~0.41对应的6组特征。训练了同步位置识别的线性回归模型,结果表明,线性回归模型的训练精度和测试精度均大于0.99,且泛化性能好,训练速度快。对定位销钉磨削后的EMT进行换挡台架试验,验证了该线性回归模型的实用性,能够满足EMT换挡慢变问题的自学习需求。为EMT慢变问题的自学习提供了新方案,开辟了新思路。

    2019年S1期 v.47 120-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1658K]
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  • 切向电磁力对永磁同步轮毂电机电磁振动的影响

    张立军;徐杰;孟德建;

    针对传统电磁振动分析多采用径向电磁集中力加载的方式进行,而忽略切向电磁力对电磁振动的影响的不足,提出了一种基于ANSOFT和MATLAB联合仿真以及ANSYS APDL语言的节点力加载方式,综合考虑电机径向电磁力和切向电磁力对电磁振动的影响。基于该方法,开展永磁同步电机瞬态动力学仿真,分别从时域和频域角度分析径向集中力和节点力加载方式下定子内、外侧变形情况,并建立电磁力、定子结构模态与电磁振动三者之间的内在联系。研究结果表明,时域上切向电磁力使得电机定子齿部切向变形明显大于径向。而在频域上,与切向电磁力密切相关的2阶转矩脉动频率对电磁振动的影响也是不可忽略的。

    2019年S1期 v.47 126-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 3302K]
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  • 基于LCC-S拓扑的电动汽车无线充电系统控制策略(英文)

    魏学哲;吴正春;熊萌;

    基于LCC-S补偿拓扑,在磁耦合结构原边加入串联电感一个和串并联电容各一个,在副边加入串联电容,结合Buck控制器提出了一种在位错情况下具有良好功率稳定性的副边控制策略,并进行了MATLAB/Simulink仿真和样机实验。实验结果表明样机在X方向120mm和Y方向90mm位错情况下可保持3.3kW功率稳定输出,功率传输效率可达92%。

    2019年S1期 v.47 133-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 2473K]
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  • 燃料电池汽车用涡轮机叶轮设计及性能预测

    章月朦;许思传;鲍鹏龙;

    相较于传统内燃机,质子交换膜燃料电池的尾气具有低温、中压的特性。为了回收更多的能量,需对涡轮机进行全新的设计。基于燃料电池尾气特性,确定涡轮机叶轮设计目标,提出一种基于控制方程的叶轮出口设计方法,该方法能有效降低对经验参数的依赖且可避免计算的反复迭代。并通过数值模拟分析几何参数对叶轮气动性能的影响。结果表明,选择小的负攻角和小的出口安装角,同时采用入口后倾型叶轮有利于提高叶轮效率和膨胀比。

    2019年S1期 v.47 141-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1193K]
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  • 燃料电池空压机涡旋盘均匀载荷应力变形仿真

    熊树生;江仁埔;吴占宽;张腾;彭书浩;

    为了得到燃料电池空气供给无油涡旋空压机运行干涉预判与装配间隙,计算了涡旋盘各压缩腔在一个循环内的容积离散值,得到压缩腔不同主轴转角的温度载荷与压力载荷初值,经过均匀化传热计算得到涡旋盘循环平均温度场与气压场,提出指数分段温度公式作为替代方法简化温度场计算。基于ANSYS有限元分析温度、气压均匀载荷耦合作用下涡旋盘的变形及应力场。仿真结果表明:静盘应力最大值为153.21 MPa,位于涡旋齿始端根部;动盘应力最大值为88.88 MPa,位于涡旋齿终端根部;涡旋齿最大径向修正值为0.092 mm,70%区域的修正值小于0.030 mm,平均值为0.023 9 mm,所有配合面增加0.010 mm附加修正值得到等效径向配合间隙为0.033 9 mm;动、静涡旋盘轴向配合面变形后无干涉,轴向间隙设置为0.010 mm。

    2019年S1期 v.47 146-153页 [查看摘要][在线阅读][下载 3521K]
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  • Ⅳ复合高压储氢瓶参数化有限元分析(英文)

    张明;吕洪;康怀镕;周伟;张存满;

    Ⅳ型复合高压储氢瓶是当前车载储氢应用的主要研究目标,建立了Ⅳ型复合高压氢瓶的参数化建模方法。其次,通过有限元模型进行静态力学分析,得到不同材料不同部位的应力分布结果,在工作压力下最大的等效应力分布位于圆筒和瓶底部之间的过渡部分。研究了碳纤维缠绕角度,缠绕方法和碳纤维弹性模量对碳纤维缠绕层的影响,这三个因素中最重要的是碳纤维层的缠绕顺序,其次是碳纤维的弹性模量和缠绕角度。

    2019年S1期 v.47 154-158+182页 [查看摘要][在线阅读][下载 1469K]
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智能汽车与网联技术

  • 三次B样条曲线的无人车避障轨迹规划

    曾德全;余卓平;张培志;陈慧勇;

    为满足无人车对轨迹的安全可执行要求,设计了一种高实时连续规划算法。三次B样条的轨迹生成,实现结果的连续平滑;结合执行器约束,限制轨迹的曲率,实现轨迹可执行性;考虑安全距离约束,将轨迹优化转化为最短控制线段长度和夹角的求解,实现算法加速。千次循环的平均耗时低于0.040 s,并且峰值不超过0.100 s,表明算法具有高实时性;实车峰值综合误差小于0.62 m,并且平均综合误差小于0.25m,表明算法能满足避障安全的需求。

    2019年S1期 v.47 159-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 1056K]
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  • 面向低速自动驾驶车辆的避障规划研究

    肖宏宇;付志强;陈慧勇;

    重点研究了在结构化的环境中低速自动驾驶车辆的实时路径规划问题。为了保证规划路径曲率一阶导的连续性,采用三次B样条曲线对参考路径进行平滑与插值。在Frenet坐标系下,基于五次多项式曲线生成一组运动学可行的候选路径。为了解决碰撞检测中准确性不高的问题,在Frenet坐标系下描述车辆位姿,并转换回栅格地图中进行碰撞检测。同时考虑规划路径的安全性、平滑性和连续性等,评估选取最优避障路径。最后,将该方法应用于低速无人驾驶清扫车上,对普通直道及弯道静态障碍物避障等工况进行实车试验。实验结果证明了所提出的路径规划算法的有效性。

    2019年S1期 v.47 164-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 4636K]
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  • 考虑驾驶人驾驶习性的自适应车道偏离预警策略

    朱冰;李伟男;赵健;韩嘉懿;

    提出了考虑驾驶人驾驶习性的自适应车道偏离预警策略。通过实车驾驶数据采集平台采集驾驶人的驾驶行为数据,并基于模糊聚类对驾驶数据进行聚类处理,进而利用广义回归神经网络(GRNN)模型实现了驾驶人驾驶习性辨识策略;建立车道偏离时间估算模型,设计个性化的车道偏离预警系统;最后,通过驾驶模拟器进行测试验证。结果表明,所提出的考虑驾驶人驾驶习性的自适应车道偏离预警策略能够在有效辨识驾驶人驾驶习性的基础上,提高车道偏离预警的适用性。

    2019年S1期 v.47 171-177页 [查看摘要][在线阅读][下载 1874K]
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  • 一种用于车道线识别的图像灰度化方法

    钟泽滨;

    车辆所处车道线的识别是高级辅助驾驶系统(ADAS)的基础,在此基础上可以开发出车道偏离预警系统和车道保持等系统。然而实际路面情况复杂多变,运用传统的图像灰度化方法难以准确地提取到车道信息。以一段在复杂工况下车载相机捕捉到的视频为例,提出了一种改进的图像灰度化方法用于车道线识别中图像的前处理。基于此方法,可在复杂路面上准确提取出车道线信息。

    2019年S1期 v.47 178-182页 [查看摘要][在线阅读][下载 2604K]
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  • 基于远红外热影像融合机器学习及专家领域特征的夜间道路障碍物侦测

    陈禀翰;陈柏全;陈志铿;陈永耀;

    提出一个基于远红外线以及深度网络技术的夜间道路障碍物侦测系统。结合深度网络学习到的特征和专家领域知识所抽取的特征,建立融合的辨识模型。根据热影像的特性,设计具有中心对称性的热影像特征抽取方式。结果表明,所提出的系统具有较高的侦测正确率。

    2019年S1期 v.47 183-185页 [查看摘要][在线阅读][下载 1078K]
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  • 基于强化学习的自动泊车运动规划

    张继仁;陈慧;宋绍禹;胡峰伟;

    自动泊车运动规划需满足安全性、舒适性、最终泊车位姿等多目标最优。提出一种基于模型的强化学习运动规划方法,以最大限度摆脱人类泊车经验,并综合考虑上述需求。建立了用于逼近实车的仿真模型;构建了基于加速度和距离控制的纵向策略;基于蒙特卡洛树搜索和神经网络,结合构建的纵向策略强化学习,最终收敛得到最优的泊车策略,迭代过程中的奖励函数综合考虑安全性、舒适性及最终泊车位姿等因素;通过实车实验对获得的泊车策略进行了验证。结果表明,规划策略能够满足对安全性、舒适性、最终泊车位姿等多目标最优的需求。

    2019年S1期 v.47 186-190页 [查看摘要][在线阅读][下载 1198K]
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  • 基于车载视频图像的车辆检测与跟踪算法

    周苏;支雪磊;林飞滨;宁皓;蒋连新;吴楠;

    基于YOLOv3(you-only-look-once v3)提出了一种融入外观特征的车辆多目标检测与跟踪算法。通过改进YOLOv3算法的损失函数,提升其检测精度;采用卡尔曼滤波算法实现单目标运动状态跟踪,并进行了试验验证;通过构造检测目标与跟踪目标的坐标特征关联损失和外观特征关联损失进行多目标的关联匹配。试验结果表明,所提出的跟踪算法可以很好地避免目标遮挡导致的漏检;并且在复杂环境下,如车辆轨迹发生交叉时,算法仍能保证较高的检测和跟踪精度。

    2019年S1期 v.47 191-198页 [查看摘要][在线阅读][下载 2527K]
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  • 基于视觉、轮速和单轴陀螺仪的清扫车定位

    陆逸适;夏新;韩燕群;高乐天;

    针对清扫车在特定工况行驶的特点,利用车辆上现有的传感器(包括摄像头、单轴陀螺仪、车速信息)进行定位。所提出的系统包括地图模块、信号源模块及融合模块。地图模块提供车道线的局部地图信息。信号源模块中的视觉模块提供车辆相对车道线的航向和距车道线的距离信息,单轴陀螺仪提供车辆的横摆角速度信息,车辆信息模块提供车速信息。融合模块融合以上信息进行定位,在长时间无卫星信号的情况下利用视觉信息和车道线的地图融合进行位置的修正可以得到分米级的定位精度,加上航向信息修正后定位精度能够得到进一步的提升。

    2019年S1期 v.47 199-206页 [查看摘要][在线阅读][下载 1981K]
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  • 基于轨迹预测和模糊分析的商用车盲区防碰撞预警

    张立军;黄露莹;孟德建;

    商用车由于其"大、长、高"的特点,车身周围存在诸多视觉盲区,驾驶员难以准确感知环境态势,易导致商用车与周边交通参与者的碰撞。针对事故发生率较高的右转弯工况,提出了一种基于轨迹预测和模糊模式识别的商用车盲区防碰撞预警方法。首先,基于运动学模型和道路边界信息的融合较为精准地预测商用车行驶轨迹;然后融合商用车右转弯过程中A柱盲区和后视镜盲区的空间分布和内轮差效应,构造反映商用车与行人时空间关系的特征指标,用于建立基于模糊模式识别的危险程度分类;最后搭建了商用车右转弯工况盲区防碰撞预警仿真平台并进行相关仿真分析,仿真结果表明,建立的方法可有效实现危险程度的预判。

    2019年S1期 v.47 207-212页 [查看摘要][在线阅读][下载 2260K]
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  • 基于道路消失点的远距离路面微小障碍物检测

    俞骏威;张黎明;陈凯;熊璐;余卓平;陈广;

    针对自动驾驶汽车,提出一种以道路消失点为导向的结构化道路上远距离障碍物检测方法。分别搭建了现实和虚拟数据采集系统,在现实和虚拟环境中采集了新的数据集。采用深度学习方法,设计了一种新的基于全局特征的道路消失点检测模型,以该模型检测到的道路消失点为导向,确定图像中包含障碍物的区域,在该区域上进行障碍物检测。选择目前主流目标检测网络,在有消失点和无消失点导向的条件下进行对比试验。试验结果表明在增加消失点导向的情况下,对于微小障碍物的检测得到了较好的结果。

    2019年S1期 v.47 213-216页 [查看摘要][在线阅读][下载 1333K]
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  • 同濟大學汽车学院

    <正>同济大学汽车专业1988年开始招生,2002年成立汽车学院。在短短30年内,汽车学院以追求可持续发展世界一流学科为发展目标,以立德树人为发展根本,以科研教学为发展基础,快速成长为国内新能源汽车、智能汽车和空气动力学科学研究、技术开发与人才培养高地,成为全国高校中特色鲜明、实力雄厚、影响力广泛的汽车学院。目前拥有一流的师资队伍,其中正高级职称约40人,副高级职称约40人,外籍教授5人,名师荟萃。学院目前拥有较完整的学科建设体系,重点建设车辆工程、汽车电子工程及智能化、车用动力工程等重点学科方向。

    2019年S1期 v.47 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 352K]
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  • 上海-斯图加特汽车及动力技术国际研讨会

    <正>2019年10月17日,第四届"上海-斯图加特汽车及动力系统国际研讨会"于同济大学嘉定校区济人楼隆重举行。研讨会由同济大学汽车学院、斯图加特大学内燃机与车辆研究所以及斯图加特大学内燃机与汽车工程所联合主办。会议为期两天,主要围绕空气动力学、智能汽车技术、氢燃料电池和动力与电驱动四大主题,探讨当今汽车技术的前沿技术和发展趋势。本届研讨会共设大会主题报告4个,主题演讲7个,4个分会场共60场精彩纷呈的专题报告,报告主讲人均为中德双方高校学术界、汽车工业界的知名专家学者。

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  • 斯图加特大学内燃机与车辆研究所(FKFS)德国斯图加特大学内燃机与汽车工程研究所(IVK)

    <正>斯图加特大学(Universit?t Stuttgart)位于德国巴登-符腾堡州首府斯图加特,是德国著名的国立大学,也是世界著名理工科大学。斯图加特大学是德国历史最悠久的技术大学之一,德国九所卓越理工大学联盟TU9成员之一,欧洲航空航天大学合作联盟德国6所高校之一,欧洲顶尖工业管理者高校联盟(TIME)的成员之一,欧洲高等工程教育和研究大学会议联盟德国十所高校之一。FKFS与IVK同属于斯图加特大学下属机构,FKFS于1930年成立,是一家独立的研发机构,为国际汽车行业提供研发服务。IVK由三个方向组成,分别是:车辆工程、动力总成、机电一体化,分别由各自的责任教授主管。IVK与FKFS合作紧密。IVK和FKFS掌握着各种高度专业化的测试设施和测试车辆,包括几个风洞、欧洲最大的驾驶模拟器、混合动力和传统车辆的动力传动系统测试台及许多发动机试验台,约有180名高素质与敬业的员工在汽车动力传动系统、汽车工程、机电一体化和电动汽车领域开展研究和开发项目。

    2019年S1期 v.47 217页 [查看摘要][在线阅读][下载 276K]
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  • 上海地面交通工具风洞中心

    <正>上海地面交通工具风洞中心位于同济大学嘉定校区,拥有我国首座汽车气动声学整车风洞,是一个集汽车造型、加工、设备维护、科研和管理于一体的多功能中心。该中心与同济大学新能源汽车工程中心、上海汽车质量检测中心及汽车试验场共同组成具有国际一流水准、配套齐全的地面交通工具测试研究基地。风洞中心在空气动力学、汽车声学和热力学、空气动力学仿真模拟等领域拥有一流的科研队伍。

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  • 智能型新能源汽车协同创新中心

    <正>智能型新能源汽车协同创新中心是在同济大学优势学科交叉融合的基础上,联合相关高校、大型企业和科研院所共同建立的上海市高校知识服务平台。该中心以服务国家和行业的战略需求为导向,以高等学校创新能力提升为目标,以体制机制创新为突破口,以人才集聚和人才培养为根本,以紧密融合企业和促进产业发展为依托,以重大项目组织和技术转移为路径,努力建设成为智能型新能源汽车技术研发的国内领先、国际一流的创新基地,为实现中国汽车工业的技术升级与结构转型,为促进技术成果的产业化提供技术支撑。

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  • 同济大学新能源汽车工程中心

    <正>同济大学新能源汽车工程中心成立于2002年,后获批"燃料电池汽车及其动力系统国家工程中心"。在"十五"期间,该中心承担了国家863重大专项"燃料电池轿车"、"燃料电池轿车多能源动力总成控制系统"、"混合动力汽车核心技术"等大批重大科技攻关项目,目前已在新能源汽车整车设计和试验、动力系统集成、汽车电子控制系统研发、氢能设施技术等方面取得了多项重要科研成果。

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