行車動力學仿真模型研究.pdf

1、論文在分析了國內(nèi)外道路安全的研究成果的基礎上提出了采用行車動力學仿真來研究道路安全的研究思路，并對此進行了深入研究。 論文在郭孔輝院士提出的單點預瞄最優(yōu)曲率模型的基礎上，把用于道路路線設計的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)單點預瞄最優(yōu)曲率模型。模型參數(shù)的取值和對結果的影響得到了進一步的分析。根據(jù)該模型，論文對不同的道路平面線形的行車安全性進行了分析，得到了兩個結論：一、在排除周圍環(huán)境和交通的干

2、擾下，車輛在進入曲線段總是朝曲線的內(nèi)側(cè)偏移，而出曲線時又朝外側(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。上述結論得到了實驗的驗證。隨后，論文從輪胎的側(cè)偏性、懸架結構的受力特性等方面著手，并考慮了道路橫坡和超高的作用，建立了三自由度動力學模型。接著論文把該動力學模型運用到單點預瞄最優(yōu)曲率模型，建立了考慮車輛動態(tài)響應的最優(yōu)預瞄曲率模型，并在AUTOCAD2000的環(huán)境下用VB調(diào)用MATLAB引擎，開發(fā)出相應

3、的仿真程序，為進一步研究道路線形與行車安全提供了良好的平臺。論文運用開發(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)、懸架結構的側(cè)傾角等方面對行車安全進行了相應的分析，得出了豐富的結果。道路絕對信息變化率被提出來用于量化評價道路平、縱線形及其組合的優(yōu)劣，許多以往難以解釋的現(xiàn)象(如，曲線長度對車速影響，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擔等)得到合理

4、的答案。論文綜合考慮道路環(huán)境對駕駛員控制車速的影響，駕駛員在各種狀況下的反應時間和對車速的控制水平以及絕對信息變化率等方面，提出簡單行車動力學仿真模型框架，并在某事故黑點分析中得到初步驗證。在駕駛行為和行車動力學模型基礎上提出了超車駕駛仿真模型，并用來分析超車時的行車安全。在超車距離不富余的情況下，超車時的行車安全性得到分析。 最后，論文運用行車動力學仿真理論和結果提出了評價道路路線設計安全性的相關指標和方法，解決了目