基于车辆动力学的爬坡车道辅助设计系统研究

发布时间：2021-03-08 14:58

　　载重汽车因其爬坡能力不足造成的速度折减现象,对道路通行能力和交通安全的影响很大,而设置爬坡车道是解决以上问题的有效手段。但国内在爬坡车道设置方面还存在一些不足之处,标准界定不具体,部分条件未量化等问题。因此,在考虑驾驶员行为因素基础上研究基于车辆动力学的载重汽车行驶速度预测模型,开发爬坡车道辅助设计系统,实现高速公路行驶速度的准确计算,有助于完善现有设置依据,为个性、科学地设置爬坡车道提供技术支撑。本文首先对现有爬坡车道设置依据和存在的问题进行了详细分析,提出了建立载重汽车行驶速度预测模型的必要性;然后以两轴单车型载重汽车和六轴半挂型载重汽车为例,建立了整车动力学模型。通过对载重汽车受力分析,提出了单一纵坡条件下的稳定车速和弯道行驶过程中的最大安全车速,在考虑驾驶员速度控制基础上建立了载重汽车行驶速度预测模型。然后在西汉高速公路秦岭段进行了试验,通过CAN总线采集仪采集车辆运行姿态参数,利用视频采集仪采集道路线形参数,得到载重汽车自由流状态下的运行状况,建立了载重汽车弯坡组合路段驾驶员速度控制模型。最后,开发了基于车辆动力学的爬坡车道辅助设计系统,通过仿真系统对比分析了西汉高速公路连续... 

【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

牵引销处横向力与纵向力的关系

16图 2.3 牵引车和半挂车的速度关系系式x 2 x 1 y 1 3 12 4 2 x 1 y 1 3 1c o s s i ns i n cyv v vv v v （ -l ）l （ -l ）2 1 12 1 1cos sincos sinzx zx zyzx zy zxF F FF F F 直载荷分布组合路段行驶时，由于载重汽车转向、加减速轴荷转移，使得运动过程中载重汽车受到的横车在弯坡组合路段出现车轮打滑、侧滑以及侧

长安大学硕士学位论文图 2.4 所示，根据道路线形、车辆性能得到驾驶员行驶过程中的目标车速，将目标车速和当前时间车速之间的速度差作为输入，输入到驾驶员发动机控制模型中，通过驾驶员对发动机节气门开度控制输出驾驶员期望发动机转速，然后将发动机转速输入到发动机数学模型中得到驾驶员控制下的发动机输出扭矩，进一步输入到车辆动力学模型中得到了车辆行驶速度，通过反馈调节重新调整节气门开度和发动机转速，最终得到驾驶员期望车速，实现载重汽车弯坡组合路段行驶速度的计算。


本文编号：3071241