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智能交通的发展历程范文1
关键词:智能交通 起源 发展 动因 技术基础
0、引言
近些年来随着经济的快速发展,交通状况也已经有了明显的改善。众所周知,经济的快速发展是离不开交通的发展,甚至可以说交通的发展状况对经济的发展有着决定性的作用。然而,当今各国各大城市都几乎面临着同样的问题,交通压力大交通资源不足等。当然,我国也不例外,如何解决这个问题呢?智能交通系统的大力发展就是我们解决交通问题的出发点和归根点。
1、智能交通系统的起源
“智能交通系统”(Intelligent Transport System,简称ITS)是20世纪80年代中期迅速发展起来的一门新学科,它是将先进的信息技术、通讯技术、传感技术、控制技术以及计算机技术等有效地集成运用于整个交通运输管理体系,而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合的运输和管理系统。它研究21世纪的新型交通运输模式,是当前交通运输大学科的一个前沿领域,是新世纪交通运输专业的基础性课程。
随着社会进步和先进技术的应用,人们生活的方方面面都有了很大的变化。然而,在交通领域,自从用于交通控制的交通信号灯发明以来,一直没有其它方面大的革新。直到上世纪六七十年代,随着交通需求的增大,交通与环境和人们的需求之间的矛盾越来越大,人们便开始了对交通的重视和研究。智能交通系统最早可以追溯到20世纪七八十年代的一系列车辆导流系统新技术的开发和应用。1991年美国通过“地面交通效率法”(ISTEA),俗称“冰茶法案”,从此美国的IVHS(Intelligent Vehicle Highway System,智能车辆高速公路)研究开始进入宏观运作阶段。1994年,美国将IVHS更名为ITS。
2、智能交通系统的发展
2.1 国外的发展状况
美国最早开始研究智能交通系统,随后欧洲、日本等国也相继加入了这一行列。经过多年的发展,美国、欧洲、日本成为世界ITS研究的三大基地。目前,除美国、日本和欧盟三大ITS研究基地外,智能交通的发展和研究在另外一些国家和地区也有了相当大的规模,如澳大利亚、韩国、新加坡、香港等。由于现代社会城市化速度越来越快、全球经济的一体化进程加快、个人旅行与休闲时间的不断增加以及人们对交通需求越来越高,ITS便成为现代社会经济发展的客观要求。如今这些国家的ITS也都取得了一定的成就,也为经济社会的发展注入了新的活力。
2.2 我国的发展状况。我国ITS 的发展起步相对较晚,70年代以来,从国外引进、消化了一些项目,并进行了一些ITS或类似ITS基础项目的研究和应用。70年代中至80年代初,主要是进行城市交通信号控制试验研究,80年代中至90年代初北京、上海和广州等建设了城市交通信号控制系统、高等级公路电子收费系统和路边信息服务系统。90年代中期以来,各个部门开始研究ITS发展战略和GIS、GPS、EDI在交通中的应用等,重视交通信息网络的建设。如今,智能交通产业在我国的发展,尤其是在大城市都有了一定的规模。据有关统计显示2011年一季度,我国智能交通项目数量825个,市场规模76亿元。其中城市智能交通市场项目数量621个,市场规模23.5亿元,同比增长32.8%,高出2010年平均增长率一倍。
3、智能交通系统发展的动因
3.1 汽车发展的社会化。汽车的社会化带来的诸如交通阻塞、交通事故、能源消费和环境污染等社会问题日趋恶化,交通阻塞造成的经济损失巨大,即使道路设施十分发达的美国、日本等也不得不从以往只靠供给来满足需求的思维模式转向采取供、需两方面共同管理的技术和方法来改善日益尖锐的交通问题。
3.2 人类环境的可续化。工业化国家在工业化、城市化发展的进程中面临着日益严重的资源短缺与环境恶化问题,这一问题在发展中国家同样存在。ITS作为解决交通问题,保持社会经济与环境可持续发展的新一代交通运输系统,已成为解决交通问题的重要支柱。
3.3 信息技术智能化。早期的交通信号控制系统装置采用了电子、传感、传输等技术实现科学管理,随着科学技术的发展,尤其是计算机技术科学以及GPS、信息通讯的普及和应用,交通监视控制系统、交通诱导系统、信息采集系统等在交通管理中发挥了很大作用。
4、智能交通系统所依赖的基础技术
4.1 计算机网络技术。计算机网络是将地域上分散且具有独立功能的多个计算机系统通过通信设备和线路按不同的拓扑结构连接起来,能以功能完善的网络软件实现网络资源共享的系统,主要由局域网、广域网和互联网组成。
4.2 通信技术。涉及到的主要有固定通信技术,比如微波、光纤和卫星等通信技术;移动通讯技术,它主要是在移动中进行数据交换由移动台、基地站、交换中心、中继站等部分组成;公用数据通讯(通讯网络)主要有基础网络、信息网络、增值网络平台(电子信箱等);公共移动通信网即数字无线系统(蜂窝拓扑网络)。
4.3 显示和人工智能技术。大屏幕显示技术 LED--发光二极管、点阵模块,LCD --液晶显示器件等。人工智能技术它是用计算机模拟、延伸和扩展的智能化技术,其中智能控制技术有模式控制、知识控制、专家控制、神经网络控制等。
4.4车辆识别和自动定位技术。车辆识别技术主要是识别车的长、宽、高、重的属性以及车载标志及身份属性。定位技术主要是全球定位系统(GPS)。
4.5地理信息系统。地理信息系统简称GIS,它是一种十分重要的空间信息系统,它是采集、存储、管理、分析和描述整个或部分地球空间和地理分布有关的数据的空间信息系统。在智能交通系统上主要应用于采集、显示、查询、分析地理位置信息。
5、智能交通系统未来展望
虽然ITS技术已有将近半个世纪的发展历程了,但是伴随着高科技的发展它的发展空间仍然非常的广阔。我们相信在不久得将来,自动辅助驾驶,自助服务,自动控制等先进技术将为智能交通的发展插上腾飞的翅膀,从而使人、车、路和环境充分协调,使人与车、车与车、车与路等各个交通要素相互协调从而达到交通系统化以建立起快速、准确、安全、便捷的交通运输体系。
参考文献:
智能交通的发展历程范文2
1.1土木工程信息技术在交通工程方面存在的不足
中国的智能交通发展目前依旧停留在基础建设阶段.突出体现在以下几方面:第一,中国智能交通领域的基础技术使用广泛性不足;第二,中国智能交通侧重于智能化经管,智能化服务发展力度不够,人-车-路不能有效的协调发展、安全体系建设依旧处于试验阶段、可持续发展等工作也停留在最初的发展阶段.最近几年,信息技术的进步推动了智能交通系统的快速发展,但是,针对交通信息处理系统方面的研究依旧存在许多的不足.今后智能交通系统的使用还要把动态信息服务和诱导作为其核心内容,如此就可以为人们提供准确的信息,可以更好的辅助人们做出出行决策.由于信息设备和服务方法的不断进步,高速公路网日趋完善,运营安全经管系统也不断的向智能化发展.
1.2土木工程信息技术在建筑动工经管方面存在的不足
中国建筑企业信息化整体发展水平还很落后,信息化建设的合理规划方面存在很大的不足;对于信息资源的开发与使用依旧处于初级阶段,这样要想实现动工总承包企业内外资源的合理优化配置就会很难.建筑工程经管信息系统目前正在试验阶段,应用的环境比较封闭,中国工程项目经管信息系统主要是根据工程项目的规划、设计、动工、运营等环节实施开发的阶段性产物,项目各个环节的信息和项目各个经管程序信息之间要想达到数据交流与共享的目的就会很难,项目的负责人和政府之间进行信息交流同样也存在很大的障碍,这样内外信息的沟通就会不流畅,使数据搜集、存储等工作出现重复,这就势必引发人力物力的浪费.
2土木工程信息技术的发展历程与未来方向
土木工程信息技术综合了现代工程科学、商业经管和企业经管等许多内容,具有极强的综合性和复杂性.由于互联网技术的快速进步,土木工程信息技术的集成化、网络化、智能化的发展趋势也越来越明显.针对将来土木工程信息技术的发展我们可从以下几点着手分析:
2.1嵌入式系统在土木工程中的使用
随着计算技术在各个领域的普及,嵌入式计算机逐渐占据了市场,计算机中的嵌入式系统是围绕着应用展开的,以计算机技术为源泉,软件硬件可以随意的裁剪,此系统的适用范围是那些功能、可靠性、成本、体积、功耗要求比较严苛的特殊计算机系统.嵌入式系统的重要部分是里面的芯片,土木工程信息技术主要是针对土木工程应用的软件进行开发,嵌入式软件是土木工程专门知识软件的体现形式,是嵌入式系统的中心,同时更是土木工程信息技术的重要研究对象.
2.2土木工程数据库及其经管系统
在信息化的推动下,互联网的数据库和经管系统的研究对土木工程有着重要的影响.数据库和经管系统主要是对抽象数据模型进行定义、分布式实施总结,虚拟环境下可以为多用户提供I/O状态的数据经管,使得储存与查询级别更高,对访问权限和数据所有权进行有效的经管,对异构数据库实施校验等.
2.3土木工程中最新的计算机辅助工程系统的使用
计算机辅助工程(ComputerAidedEngineer-ing)简称CAE,主要是使用计算机对复杂工程与产品的结构力学性能进行分析,对结构性能实施合理优化等等.此项技术发展到目前阶段,在功能方面有了很大的进步.在互联网的大环境的影响下,对土木工程材料的分析、建筑结构的仿真和总体布局的设计,都离不开计算机辅助工程的支持,与此同时对其集成化的要求也有了显著的提高,要求其突出专业化、集成化的特点.
2.4三维交互技术和虚拟技术在土木工程中的使用
智能交通的发展历程范文3
关键词:车载终端;道路运输统计;应用
道路运输是综合交通运输体系的重要组成部分,做好道路运输行业的统计工作,对于全面了解交通运输业发展的现状、制定政策、编制规划具有重大意义。
随着车联网时代的到来,车辆终端设备成为了车辆大量数据的主要来源之一。车辆终端设备指的是车辆监控管理系统的前端设备。我国目前已有很多学者运用不同的统计方法针对道路运输统计进行了深入的研究,但少有学者从车载设备角度思考道路运输统计。因此,本文试图在分析车载设备发展状况的基础上,结合道路运输统计的特性,提出车载设备在道路运输统计中的部分应用。
1.车载设备简介
1.1车载设备发展历程
智能车载终端源于最初的汽车行驶记录仪,最早出现在德国,1970年起欧共体开始推行行驶记录仪,美国和德国于90年代初期又开发了数字式汽车事故记录仪,2003年欧盟规定注册的重量超过3.5吨的商用车自2004年8月起强制安装使用Ic卡技术、有打印功能的数字式行驶记录仪。日本、马来西亚等国家也相继推广使用汽车行驶记录仪。随着国外汽车电子的发展,CAN技术在欧美国家已经被广泛应用于汽车中各种电子控制单元之间的互连通信。汽车电子、通信技术和各种汽车多媒体技术的发展也促进了智能化车载终端发展,卫星导航技术也被用于车辆定位。2005年日本安装导航系统的汽车达到了35%-40%。
中国自主研发的北斗卫星导航系统(BDS)在交通运输监管领域的应用推广,也促进了车载终端的发展。2009年,交通运输部针对记录仪的定位功能和无线通信功能颁布了相关文件,指导开发具备汽车行驶记录、定位导航和车辆远程监控功能的车载终端。2011年,交通运输部和总装备部联合组织召开“重点运输过程监控管理服务示范系统”启动会,旨在建成一个部一省一市一企业四级协作,基于BDS的重点运输过程监控管理服务示范系统。该示范工程虽然只针对旅游包车、中巴车和危险品运输车辆试点推广,却对中国的智能交通系统建设和智能车载终端的发展起到了巨大的指导和推动作用。
1.2车载设备功能
目前,国内外车载设备的主要用途在于检测、记录、实时反馈、定位等功能,后台远程终端和多中心管理。系统可建立监控调度处理子中心,所有子中心是相对独立的,只能监控和调度在自己管理权限内的目标对象,而总中心则可监控所有子中心入网的目标对象;实时监控车辆的行驶轨迹。根据其轨迹信息在电子地图中显示车辆的行驶路线和车辆状态;快速有效的报警求助处理。司机可通过隐蔽于车载设备上的开关向监控调度中心发出报警信号,监控调度中心可立即了解车辆的现状和相关信息以及时做出应警救援,灵活高效的车辆指挥调度,提供车辆的即时调度和人工调度功能;高附加的信息,如车辆的性能状态、驾驶员的行为信息、车辆运营情况等所拥有的大数据,并未真正发挥它的作用。
2.车载设备在道路运输统计中的应用
2.1道路运输统计存在的问题
近几年,道路运输统计数据受到社会广泛质疑,统计数据的真实性和客观性成为现阶段中国道路运输统计工作中最为严峻的问题。道路客运统计,政府目前对于客运市场管理较为严格,数据相对准确。但对道路货运统计而言,由于数据采用抽样调查和统计报表的形式推算,抽样调查数据受到外界多种因素影响较大,数据的真实性、全面性无法得到保证。
2.2车载设备对运输量统计的改进
车载设备作为全新的车辆监控设备,目前主要应用于交通监控、车辆性能监测、驾驶员行为监测等方面,但是部分学者指出将压力测试系统设计到车载设备模块中,以此推导车辆的载客数量,如运洋指出可以设计出AD采集测算系统,利用压力传感器测算车辆所受到的压力,通过人均体重计算车辆运载人数。目前,依托车载设备,通过不断设计出压力传感器,利用抽样调查,对部分车辆安装或者强行安装车载设备对车辆进行检测。因此,对于客运而言,可以通过监控视频文件通过时间匹配或者图像识别,测算出他们相应的载客数量;对于货运市场,车载设备能够直接测得其行驶里程、车载质量等,能够实时掌握其货车运营的载重和该载重下车辆运行的里程数、速度等,这对于计算货运量具有重要的作用。
2.3车载设备调节波动系数
公路运输量月度波动系数是指以某个调查月份的公路运输量为基数,全年各月份的公路运输量与该月份运输量的比值。根据张志俊的研究,计算波动系数需要采集各种车辆类型下的运输量与周转量。但是由于实际调查中数据的真实性存在商榷,并且高速公路收费数据与所需数据之间并不完全口径相对,因而,现有波动系数的调查中依旧存在着值得改进的地方。车载设备采集数据的非他人干扰性,能够充分的排除数据中存在的客观因素,同时,当车载设备在不同车型(班线客车、其他营业性客车、出租客车、公交客车、其他非营业性客车、营业性货车车辆、集装箱车)中有所使用时,可以利用车载设备进行相应的里程数量和载重、载客人数的科学计算,进而计算车辆的客运量或者周转量,改进现有的波动系数计算依据,使波动系数的确定更具有真实性和科学性。
2.4填补非营运车辆统计的空缺
目前,基于车载设备的统计分析及研究主要集中在私家车领域,主要采取的方式为:依据抽样调查原理,对样本私家车安装车载设备,通过车载设备提取车辆行驶中车辆各部分的运行数据或者驾驶员的驾驶行为数据,进而,通过相关理论知识及模型进行分析研究。且其研究对象主要分为两个方向:第一,对车辆各部件的性能、衔接性进行分析,发现车辆各部件存在的问题,为车辆制造企业服务,以期为车辆性能改进提高参考;第二,同政府部门合作,对引发交通事故的驾驶员因素进行分析,为政府制定相关政策提供意见。对于道路运输统计而言,利用加载压力传感器的车载设备调查私家车的车性特征或者运输量,填补非营运车辆统计的空白,存在着非常大的研究必要和实施必要,能够扩充目前的交通运输调查范围并显著改善运输调查中的部分问题。
3.结论
智能交通的发展历程范文4
SAP中国软件收入同比增33%支持总部迁至北京
本报讯 SAP宣布,2011年第二季度软件及软件相关服务收入达到27.11亿欧元,增长20%,同期软件收入达到8.6亿欧元,同比增长35%。
在第二季度财报中,SAP亚太及日本区的软件收入达到1.71亿欧元,同比增长35%;软件及软件相关业务收入增至4.39亿欧元,增长23%。亚太及日本区营业总收入达到5.省略微博正式启用后,不仅数亿微博用户可以通过腾讯微博账号(QQ账号)直接登录,与TVB旗下知名艺人“亲密接触”;同时, TVB大量的电视节目内容也将通过微博平台,快速传递至全球观众。借助腾讯微博iWeibo开放的技术、独有的移动客户端、视频图片等丰富的微博呈现方式以及成熟的运营经验,将成为艺人与粉丝、电视节目与观众互动的全新平台。
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活 动
国际物联网博览会将亮相无锡推动物联网平台建设
本报讯 据记者了解,2011中国国际物联网(传感网)博览会将于10月20日〜22日在国家传感网创新示范区――无锡市举办。
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本次博览会分为物联网技术和产品展示会、第二届中国国际物联网大会、国际大学生物联网创新创业大赛等三个部分,将集中展示智能交通、智能医疗、智能家居、智能建筑、智能安防、智能电网、智能环保、智能物流等主要领域的新技术、新产品、新装备、新工艺和新的应用解决方案,以及云计算、移动互联网、RFID、传感器、系统集成等与物联网产业密切相关的新技术、新产品、新解决方案。
超图软件加入“云”大潮
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智能交通的发展历程范文5
【关键词】物联网 RFID M2M
随着计算机应用技术及互联网的飞速发展,在互联网之上扩展和延伸形成了新的网络技术“The Internet of Things”(物联网),顾名思义,就是“物物相连的互联网”。物联网技术与发展被视为继计算机、互联网与移动通信网络之后,计算机信息技术领域中又一次重大发展机遇,有着重大的科学意义和应用价值。随着物联网技术的进步与广泛应用,必将对本世纪人类的生产生活带来革命性的改变。
1 物联网的概念
物联网是把所有物品通过射频识别(RFID,Radio Frequency Identification)、条码与二维码、全球定位系统和其他基于物——物通信模式(M2M,Machine to Machine)的短距无线网络,通过各种接入网与互联网结合形成一个巨大的智能网络,可实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网示意图如图1所示。
物联网把生活中的各类物品和它们的属性标识后连到一张巨大的互联网上,这使得原来只是人与人交互的互联网升级为连接世界万物的物联网了。通过网络可以得到各类事物的信息,对这些信息的处理、提取并合理运用,都将使人们的生产和生活大受裨益。
2 物联网的发展趋势
与很多新兴产业发展类似,物联网也必须经历自己的发展历程。第一阶段:设想;第二阶段:技术研发;第三阶段:实验;第四阶段:广泛应用。目前,美国、欧盟等都在投入巨资深入研究探索物联网。我国也正在高度关注、重视物联网的研究,工业和信息化部会同有关部门正在开展研究,以形成支持新一代信息技术发展的政策措施。
运用物联网技术,业内已经有多个行业打造了集数据采集、传输、处理和业务管理于一体的整套无线综合应用解决方案。一些芯片已经装载在出租车、公交车上,形式多样的物联网应用在各行各业大显神通,确保城市的有序运作。如在上海世博会期间,“车务通”全面运用于上海公共交通系统,以最先进的技术保障世博园区周边大流量交通的顺畅;面向物流企业运输管理的“e物流”,将为用户提供实时准确的货况信息、车辆跟踪定位、运输路径选择、物流网络设计与优化等服务,大大提升物流企业综合竞争能力。
此外,普及以后,用于动物、植物和机器、物品的传感器与电子标签及配套的接口装置的数量将大大超过手机的数量。物联网的推广会成为推进经济发展的又一个驱动器,为产业开拓了一个潜力无穷的发展机会。按照目前对物联网的需求,在近年内就需要按亿计的传感器和电子标签,这将大大推进信息技术元件的生产,同时增加大量的就业机会。
要真正建立一个有效的物联网,有两个重要因素:一是规模性,只有具备了规模,才能使物品的智能发挥作用;二是流动性,物品通常都不是静止的,而是处于运动的状态,必须保持物品在运动状态甚至高速运动状态下都能随时实现对话。
3 物联网的技术架构
从技术架构上来看,物联网可分为三层:感知层、网络层和应用层。
3.1 感知层
感知层由各种传感器以及传感器网关构成,包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、湿度传感器、二维码标签、RFID标签和读写器、摄像头、GPS等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神经末梢,是物联网识别物体、采集信息的来源。
3.2 网络层
网络层由各种私有网络、互联网、有线/无线通信网、网络管理系统和云计算平台等组成,相当于人的神经中枢和大脑,负责传递和处理感知层获取的信息。
3.3 应用层
应用层是物联网和用户(包括人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求结合,实现物联网的智能应用。
物联网的行业特性主要体现在其应用领域内。目前,绿色农业、工业监控、公共安全、城市管理、远程医疗、智能家居、智能交通和环境监测等各个行业均有物联网应用的尝试,其中某些行业已经积累一些成功的案例。
4 物联网的应用领域
4.1 RFID
RFID技术又称电子标签、无线射频识别,是一种通信技术。可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。
RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无需人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。
RFID是一种简单的无线系统,只有基本器件。该系统可用于控制、检测和跟踪物体,由一个询问器(或阅读器)和很多应答器(或标签)组成。
4.2 传感网
传感网是随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信单元的微小节点,通过自组织的方式构成的无线网络。借助于节点中内置的传感器测量周边环境中的热、红外、声纳、雷达和地震波信号,从而探测包括温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分以及移动物体的大小、速度和方向等物质现象。
4.3 M2M技术
智能交通的发展历程范文6
关键词:智能汽车;汽车动力学控制系统;关键技术
中图分类号:U463 文献标识码:A
时代的发展、科技的进步,促使人们对于汽车的总体水平提出了更高的要求,尤其是在操控性能和安全稳定性能方面。为此,汽车制造企业进行了深入研究和诸多尝试,以先进的科学技术为依托,研制出制动防抱死系统,也就是ABS系统,来维护汽车的安全稳定,目前被广泛应用于市场。而汽车动力学稳定性控制系统(DSC)是保证汽车主动安全控制系统的又一项新技术,其性能要高于ABS系统。
一、智能汽车的定义和主要特点
智能汽车是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通信、人工智能及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体。通俗来讲,智能汽车就是以普通汽车为基础,以先进的科学技术为依托,加上传感器、控制器、执行器等高新技术装置,使车辆在不需要人的手动操作的条件下,可以自动感知环境,判断出当前所处环境安全与否,并能根据人的意愿抵达目的地。
智能汽车最大的特点是可以实现无人驾驶。在计算机科学、模式识别、图像处理等多种智能领域的协同作用下,智能汽车具备了与人类类似的环境感知能力,并且通过传感器、摄像机、自动操纵系统等装置,智能汽车可以在不需要人类操控的情况下,完成汽车启动、加速、减速、刹车、停车,甚至绕行障碍物等一系列程序。即便在车水马龙、道路状况不佳的环境下,智能汽车也能通过智能系统,选择最优路径,以安全、合理的方案只会汽车完成自动行驶。除了可以自动驾驶,智能汽车还具有自动跟踪、自动学习等特点。
二、智能汽车的发展历程
早在20世纪80年代,美国率先提出了自动驾驶汽车的概念。20世纪90年代,美国、德国、意大利等发达国家,在智能汽车方面的研发上取得了较大的进展。2005年,美国甚至主办了一届智能汽车大赛。与这些西方发达国家相比,我国受到历史因素和经济、科技实力限制,对于智能汽车的研发起步较晚,取得的成果也不够丰富。随着我国科技水平的显著提高和电子技术的创新发展,智能汽车逐渐走入人们的日常生活,国内汽车行业对于汽车动力学控制系统的研究也日益深入,运用的都是相同的科学技术,其设计理念和性能也都是一致的。
三、智能汽车研究设计所需的关键技术
导航定位技术是智能汽车行驶中最为需要的技术之一,它是通过传感器、GPS等提供的数据,来选择行驶路线、判断障碍物与车辆之间的关系,从而确定智能汽车的位置、行驶状态,确保汽车安全准确行驶。决策控制器的设计技术:智能汽车会利用传感器等装置去感知环境,并做出科学的计算分析,除此之外的行为选择、路径规划等都在决策控制的范畴。就现今人们对于决策控制的研究来看,研究方向主要为侧向控制系统决策和纵向控制系统决策。其中,控制智能汽车按照提前设定好的路径安全行驶,属于侧向控制系统范畴,而控制智能汽车的行驶速度则属于纵向控制系统的研究对象。智能汽车通过传感器准确获取外界和自身性能的信息后,才能确保车辆安全行驶,但任何事情都没有绝对性,传感器也无法保证它采集的所有信息都是可靠的准确的,所以,采用多路传感器数据融合技术十分必要,它可以有效提高智能汽车决策控制系统的准确性。
此外,制动防抱死系统,也就是ABS,对于智能汽车的研究设计提供了重要的技术支持。导致汽车不稳定的原因主要分为两种,一种是汽车本身的不稳定性,一种是驾驶员面对突发状况时做出的错误操作。良好的汽车动力学控制系统,能够很好地识别误操作并给予正确的控制。作为最先出现的汽车主动安全控制系统,ABS通过瞬时开断电磁阀来控制制动压力,调节轮胎的滑移角度、力度等,以此实现车轮与地面的附着达到最佳状态。
四、研发动力学控制系统的必要性
近年来我国交通网络日渐发达,汽车总量也逐年递增。得益于现代汽车动力性的日渐强大,车速也较之从前有了质的飞跃。但由于我国车辆驾驶者的综合素质参差不齐,一些驾驶人员的驾驶水平较低,严重影响车辆的安全行驶,对其他车辆和驾驶员的安全也造车威胁。基于对这一因素的考虑,研发汽车动力学稳定性控制系统,提高智能汽车操作的稳定性势在必行。
五、汽车动力学控制系统研究的基本原理
我们通常所说的对于汽车动力学控制系统研究,其主要研究对象是汽车的稳定性和可控性,也就是通过对稳定状态的控制,避免汽车进入不可控制的不稳定状态。当汽车处于稳定可控的状态下时,质心偏侧角往往处于相对较大的状态,车轮的侧向力已接近胎与地面的附着力极限,此时如果只依靠方向盘来控制汽车的稳定性,并不能达到良好的保证车辆稳定性的效果。此时,纵向力匹配来产生横摆力矩的控制方法更为有效。使用此方法,可以使车辆的运动状态达到最理想的稳定值。下面是测试其稳定性的具体方法:首先,利用传感器岁汽车的运行状态进行科学检测,记录数值,包括侧偏角大小、左轮与右轮的速度差、横摆角速度等等,当实际数据与名义数据存在较大差距时,可通过模糊逻辑控制器计算出所需要控制的横摆力矩,以此来改善汽车操纵的稳定性。
六、车辆动力学模型的建立
在进行智能汽车动力学系统的测试之前,建立精确度高的动力学模型十分必要。动力学模型普遍采用的是两轮的模型参数,它可以比较全面的考虑车辆的运动控制。在动力学控制系统研究中,两轮模型的应用最为普遍。科研人员在此模型基础上,还进一步开发了例如侧偏角估算法等算量和参数。在测试汽车动力学体统时,两轮模型的应用较为广泛,但在分析方针环节时,四轮多自由度汽车仿真模型则更适用。
七、车辆动力学系统的控制策略
车辆的动力性能对于车辆的行驶安全具有极为重要的作用,当汽车行驶在路面上时,经常要进行转向,为了确保行驶安全,进行车辆的动力学控制十分必要。上文中做过分析,横摆力矩是影响车辆动力学稳定性的直接因素,所以可以通过控制以下两个方面,来进行动力学的控制:
第一个方面是,通过减小车辆驱动力的方式,使轮胎侧向附着力增大,这样一来就可以有效提升车辆对于外界侧向力的抵抗能力。
另一个方面是,通过加大车辆的横摆力矩,借助方向盘的转角控制、驱动力和制动力的控制,使车辆行驶的稳定性增强。驱动力控制是指通过减小驱动力的方式,使得侧向力潜能得以提升,这种控制只能在驱动条件下应用,而且控制效果一般,并不是十分明显。制动力控制分为两种情况,第一种是在驱动条件下,给驱动轮施加适当的制动力,另外一种情况是在制动条件下,减小制动力。相比于驱动力控制,制动力的应用潜能更为巨大,应用范围也更广泛。
宝马、捷豹等汽车公司将汽车动力学控制系统称之为汽车动力学稳定控制,也就是DSC。该系统在保证车辆横向稳定性方面发挥了重要作用,当车辆发生转向不足或过度时,汽车的转角传感器、轮速传感器等会向系统发出信号,此时,系统会通过控制车轮进行制动,使汽车在变换车道或是过弯时能够更加平稳而安全。
结语
加强在汽车动力学控制系统的研究,对于提高我国在人工智能、电机控制等领域的技术水平具有重要意义,极大地提高我国智能汽车的发展速度。同时,智能汽车的不断发展,可以有效改善城市交通拥堵、交通事故频发等问题,在未来智能交通的发展中发挥重要作用。
参考文献