分享到:

轨迹优化方法在道路交通事故再现中的应用

引言近几年来,国内每年死于交通事故的人数以万人的速度上升,现已突破十万大关。交通事故的增加不仅给人们的生活、生产带来巨大的损失,而且增大了事故处理部门的工作量。道路交通事故的处理包括事故现场勘测、事故分析和责任认定三部分。事故处理的一个重要环节,即事故分析过程主要是根据事故现场的采集、记录、调查和分析,将事故涉及车辆由碰撞后的终止位置反推回碰撞过程,再反推回碰撞前的运动状态,来分析事故原因。重现道路交通事故的发生过程对事故起因分析和快速、公正地裁定事故责任具有重要意义。因此,如何根据现场遗留痕迹反推碰撞接触时刻及碰撞前的车速成为事故虚拟再现研究的重要目标。本文依据轮胎印迹,采取轨迹优化的方法进行事故再现,推算碰撞前的车速。1轮胎印迹在交通事故中经常会留下轮胎印迹,该印迹将为事故再现提供重要的信息。轮胎印迹根据其形成方式的不同,可以分成不同的类型。最常见的有制动拖痕,它是抱死(或不完全抱死)的轮胎在路面形成的拖痕;由于车辆加速形成...  (本文共4页) 阅读全文>>

吉林大学
吉林大学

汽车碰撞事故再现的仿真

随着汽车保有量的提升,汽车交通安全越来越成为人们关注的热点。汽车在给人们带来便利快捷的同时,由汽车引起的交通事故也给人们的生活带来了巨大的冲击和破坏。交通事故处理结果的公平性和公正性更是对我国和谐社会的发展提出了严峻的考验。因此,运用计算机仿真,全面、正确地研究车辆碰撞事故再现问题,已成为一个具有重要社会意义的课题。交通事故再现研究具有重要的现实意义。国内外对道路交通事故再现有许多研究成果。文章结合我国目前交通事故的特点,事故处理的现状和需求,对事故再现系统进行了总体设计。首先,以车辆为研究对象,在合理假设的基础上,应用动能定理、动量定理、动量矩定理等有关力学理论,对不同的碰撞类型建立了相应的碰撞模型。同时,对车辆碰撞理论进行了深入的研究,基于典型事故案例将计算机仿真和碰撞理论结合起来,实现在虚拟仿真环境下对交通事故再现的计算机模拟分析。在此基础上,还以车辆实际停止位置为目标,深入研究了基于计算机迭代的事故再现参数优化方法,并完...  (本文共104页) 本文目录 | 阅读全文>>

上海交通大学
上海交通大学

面向乘员损伤的大客车碰撞事故再现研究与应用

随着我国的工业化和城市化进入高速发展阶段,“公交优先”已经成为目前城市建设的根本策略之一。大客车作为公交系统的重要载体之一,其事故安全性方面的研究正受到国内外学者越来越多的关注。基于计算机仿真的大客车碰撞事故再现具有准确性高、客观性强和分析全面等优点,能够为事故鉴定、事故的防范和乘员损伤机理等方面的研究提供科学依据,因而具有重要的社会意义和实用价值。针对研究现状和实际需要,本文对大客车碰撞事故所涉及的两个主要过程分别进行研究,即外部车辆碰撞过程和车内二次碰撞过程。通过将车辆碰撞运动参数作为这两个过程仿真再现的联系纽带,对大客车碰撞事故进行全面分析。对于外部车辆碰撞过程,主要是根据事故现场信息的采集记录情况,针对制动印迹、路面散落物和车辆外部变形等信息,采用基于轨迹优化的动量/冲量方法和能量/变形方法建立车辆与环境耦合的碰撞仿真系统模型,由车辆碰撞后的现场位置信息反推碰撞过程,进而反推车辆碰撞前的运动状态。通过对车辆仿真运动轨迹与...  (本文共165页) 本文目录 | 阅读全文>>

《计算机仿真》2012年04期
计算机仿真

基于改进粒子群算法的无人机爬升轨迹优化

1引言爬升段作为飞行性能中的重要组成部分,其飞行速度、燃油消耗和所用时间都对整个飞行过程有着很大的影响。爬升段轨迹优化的任务是根据性能指标得到最佳参考爬升轨迹,其主要指标有:a)最短时间爬升(最快爬升);b)最省燃油爬升等。其中最快爬升可以尽快腾出空间,有利于空管,提高运作效率。近年来随着能源问题的日益严重和航空油价的不断上升,节省燃油已成为轨迹优化的重要目标之一。轨迹优化已取得了一些成果,如吴丽娜[1]采用一种基于改进遗传算法的优化技术研究了最快爬升轨迹,张锦[2]利用遗传算法,以飞机纵向飞行过程最节省燃油为指标,进行了轨迹优化设计。遗憾的是,这些都致力于寻求单一的指标进行的轨迹优化,很难同时达到爬升时间最短和耗油量最少的目的。无人机的燃油率随速度的增加而迅速增大,若单独以最快爬升作为优化性能指标,就会导致爬升率过高,爬升速度过快,燃油消耗较大;相反,若以最省燃油作为优化指标,优化轨迹的爬升率就会比较小,使得爬升时间较长。基于...  (本文共4页) 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

垂直起降运载火箭动力软着陆轨迹优化方法研究

降低航天发射成本是整个航天工业界所面临的主要挑战之一,而实现运载火箭的重复使用是降低发射成本的重要措施。近年来,随着美国私人航天公司SpaceX推出的垂直起降(VTVL,Vertical Takeoff and Vertical Landing)运载火箭成功实现了一级火箭回收和重复使用,VTVL已被证明是一种可行的火箭回收技术途径。轨迹设计、导航、制导与控制是VTVL回收的一项关键技术,而轨迹优化是轨迹设计、导航、制导与控制技术的核心方法之一。本文主要针对VTVL运载火箭动力软着陆过程,围绕复杂约束轨迹优化、轨迹优化收敛性和实时性问题展开了一系列研究,建立了整体表达、联立求解、在线计算的轨迹优化技术框架。本文研究内容可分为轨迹设计和计算制导两部分,主要的研究成果为1.复杂约束下VTVL运载火箭最优轨迹设计联立计算框架。联立计算框架采用基于有限元正交配置(OCFE,Orthogonal Collocation on Finite ...  (本文共145页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

可重复使用运载器轨迹优化与姿态跟踪控制

针对航天运载系统“快速、机动、可靠、低成本”的需求,可重复使用运载器(RLV,Reusable Launch Vehicle)已成为目前世界各航天大国正在部署研制的可天地往返、可重复使用的新型空天飞行器。它具备可迅速部署、重构、扩充和在轨服务的能力,具备安全、可靠进出空间的能力,具备大幅降低航天运输成本的能力。但由于RLV大空域、跨速域的再入飞行特点,其速度、高度及姿态变化剧烈,飞行器模型呈现出强烈的非线性及耦合特性,加之受到严重外界干扰和模型参数不确定的影响,使得RLV轨迹优化及控制系统的设计成为当前航空航天领域研究的世界难题。本文针对上述难点问题,以实现RLV安全稳定再入返回任务为目的,重点开展RLV再入轨迹优化及姿态控制问题的研究。首先,针对RLV末端能量管理段轨迹具有复杂的约束条件和路径特点而难以求解的难题,本文将自适应高斯伪谱法与区间分析法相结合,首次应用于RLV末端能量管理段,解决了复杂三维轨迹的快速优化求解问题。该...  (本文共130页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

义齿数控加工轨迹优化及其前瞻速度控制算法研究

近年来在义齿制造领域,数控义齿加工逐渐兴起,以高效精准便捷快速的特点逐渐取代传统手工制作。数控义齿加工需要经过对牙齿形貌获取建模、根据CAD/CAM软件生成数控加工轨迹、最后加工成形。在数控加工中直接使用CAM生成的数控轨迹会存在加工效率较低、振动较大等问题,影响加工质量。本课题主要研究义齿加工过程中的轨迹优化和前瞻速度控制问题,以提高义齿修复体加工的效率和稳定性,通过对义齿加工轨迹进行分析,并以此为基础对轨迹数据进行预处理、轨迹优化、前瞻速度控制等工作,最终设计出优化程序,得到优化的加工轨迹和速度。本文的主要研究内容有:(1)通过分析义齿加工轨迹特点,提出采用三阶B样条曲线轨迹与直线轨迹相结合的轨迹优化方法;设计预处理算法剔除或合并原始轨迹中的异常点;提出断点判断规则,将轨迹分类为直线轨迹段和曲线轨迹段;给出S型速度控制的分类条件和数学模型。(2)研究直线轨迹的优化和前瞻速度算法。建立直线轨迹过渡模型,采用类抛物线轨迹对直线转...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>