行車動(dòng)力學(xué)仿真模型研究.pdf

1、論文在分析了國(guó)內(nèi)外道路安全的研究成果的基礎(chǔ)上提出了采用行車動(dòng)力學(xué)仿真來研究道路安全的研究思路，并對(duì)此進(jìn)行了深入研究。 論文在郭孔輝院士提出的單點(diǎn)預(yù)瞄最優(yōu)曲率模型的基礎(chǔ)上，把用于道路路線設(shè)計(jì)的SK模型融入到原模型中去，獲得了任意道路線形輸入下的理想狀態(tài)單點(diǎn)預(yù)瞄最優(yōu)曲率模型。模型參數(shù)的取值和對(duì)結(jié)果的影響得到了進(jìn)一步的分析。根據(jù)該模型，論文對(duì)不同的道路平面線形的行車安全性進(jìn)行了分析，得到了兩個(gè)結(jié)論：一、在排除周圍環(huán)境和交通的干

2、擾下，車輛在進(jìn)入曲線段總是朝曲線的內(nèi)側(cè)偏移，而出曲線時(shí)又朝外側(cè)偏移。二、車速越高，緩和曲線的曲率變化率越大，其側(cè)向偏移值越大。上述結(jié)論得到了實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。隨后，論文從輪胎的側(cè)偏性、懸架結(jié)構(gòu)的受力特性等方面著手，并考慮了道路橫坡和超高的作用，建立了三自由度動(dòng)力學(xué)模型。接著論文把該動(dòng)力學(xué)模型運(yùn)用到單點(diǎn)預(yù)瞄最優(yōu)曲率模型，建立了考慮車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)的最優(yōu)預(yù)瞄曲率模型，并在AUTOCAD2000的環(huán)境下用VB調(diào)用MATLAB引擎，開發(fā)出相應(yīng)

3、的仿真程序，為進(jìn)一步研究道路線形與行車安全提供了良好的平臺(tái)。論文運(yùn)用開發(fā)的程序?qū)Σ煌缆菲矫婢€形、不同超高的曲線從行車軌跡、駕駛員方向盤的轉(zhuǎn)角、輪胎的受力狀況(側(cè)偏角、側(cè)向力)、懸架結(jié)構(gòu)的側(cè)傾角等方面對(duì)行車安全進(jìn)行了相應(yīng)的分析，得出了豐富的結(jié)果。道路絕對(duì)信息變化率被提出來用于量化評(píng)價(jià)道路平、縱線形及其組合的優(yōu)劣，許多以往難以解釋的現(xiàn)象(如，曲線長(zhǎng)度對(duì)車速影響，小偏角問題，駕駛員在入曲線和出曲線所承受的不同心理負(fù)擔(dān)等)得到合理

4、的答案。論文綜合考慮道路環(huán)境對(duì)駕駛員控制車速的影響，駕駛員在各種狀況下的反應(yīng)時(shí)間和對(duì)車速的控制水平以及絕對(duì)信息變化率等方面，提出簡(jiǎn)單行車動(dòng)力學(xué)仿真模型框架，并在某事故黑點(diǎn)分析中得到初步驗(yàn)證。在駕駛行為和行車動(dòng)力學(xué)模型基礎(chǔ)上提出了超車駕駛仿真模型，并用來分析超車時(shí)的行車安全。在超車距離不富余的情況下，超車時(shí)的行車安全性得到分析。 最后，論文運(yùn)用行車動(dòng)力學(xué)仿真理論和結(jié)果提出了評(píng)價(jià)道路路線設(shè)計(jì)安全性的相關(guān)指標(biāo)和方法，解決了目