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车辆行驶轨迹的特征参数重构及对行车稳定性影响研究
| 论文题名： | 车辆行驶轨迹的特征参数重构及对行车稳定性影响研究 |
| 关键词： | 车辆运行轨迹;线形参数;重构算法;行车稳定性;模拟测试;车载GPS |
| 摘要： | 车辆区域连续行驶轨迹是其运行道路线形的直观体现,线形参数好坏直接影响汽车运行安全和道路通行率。本文开发了车辆区域行驶轨迹的平纵线形参数重构算法并提出其校验标准,在此基础上对当前道路的汽车行驶稳定性进行检测,对提高道路行车安全有着重要意义。 论文系统分析车辆运行轨迹的勘测技术及其特点,提出基于车载GPS的区域连续行驶轨迹检测技术。采用惯性测速系统SPEED-BOX采集车辆位置坐标、姿态角等数据,针对采集数据的时间间隔短、异常突出点及毛刺多的特点,本文创建基于模糊识别技术(方位角识别)的线形识别方法,根据公路线形设计理论建立平面线形参数重构体系(前处理-偏心改正-线形识别-分组拟合-整体连接);并以最小二乘法为基础,建立纵面线形参数重构方法。 分析汽车在平纵组合路段上行驶的运动特性,建立其稳态运行的平衡方程,由不发生侧翻、侧滑危险工况的极限条件,提出汽车在空间三维路面上行驶时的侧翻、侧滑预测模型,并深入研究模型中侧翻阈值和横向力系数的取值。同时,对车辆边下坡边转弯的工况进行受力分析,得到下坡转向时不发生转向失效最高运行车速的预测模型。 基于VC++6.0开发车辆行驶稳定性检测系统。以西安市关中环线环山路(东汤峪至清禅寺)段作为工程实例,利用SPEED-BOX记录车辆行驶轨迹,采用线形参数重构模块处理车载GPS数据,得到实例道路行驶轨迹的线形参数(桩号及其坐标、平曲线半径、纵坡、曲线长度等),并将重构结果与《公路设计规范》进行比较,验证了重构算法的准确性和可行性。应用论文研究成果对实测道路K7+463~K15+495段的行车稳定性进行预测,得到汽车侧滑、侧翻和下坡转向失稳时的临界运行车速和失稳路段,以此获得各路段安全行驶的极限车速,为设定限速和改善路段现状提供理论依据,保障汽车的行车安全。 |
| 作者： | 李龙辉 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 魏朗 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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