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2025年 第16卷 第2期 刊出日期:2025-04-30 上一期   
综述与展望
驾驶风险监测与干预技术研究综述
李国法, 欧阳德霖, 陈晨, 聂冰冰, 张伟, 禹慧丽, 刘斌, 张强, 王文军, 成波, 李升波
2025, 16(2):  181-196.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.02.001
摘要 ( 42 )   HTML ( 115)   PDF (1621KB) ( 21 )  

安全是道路交通运输一直以来的热点问题,是保障中国道路交通运输通畅、支持国民经济健康发展的重要基础。驾驶风险监测与干预是保障车辆驾驶安全的关键技术,特别是感知技术和信息技术的快速发展,为驾驶风险的监测和干预提供了坚实的数据基础和新的应用路径。该文针对驾驶风险监测与干预技术的研究进展进行系统性的综述。首先,从车内和车外两个角度对驾驶风险监测技术发展现状进行了梳理;其次,从离线和在线两方面对驾驶风险干预策略方案进行了综述,研究表明视听触觉融合干预有效提高驾驶员响应时间,触觉预警系统则能帮助降低驾驶员误操作率;在此基础上,介绍风险监测与干预技术在高级驾驶辅助系统(ADAS)、自动驾驶系统、车联网与车辆保险等方面的实际落地方向与具体应用,研究表明基于车路云协同的智能系统可提升风险预警实时性,ADAS的应用能有效降低交通事故率和基于用户使用情况的保险(UBI)损失率;最后,面向未来自动驾驶应用,从模型轻量化、大数据应用、云控平台和自动驾驶大模型等方面探讨了未来风险监测与干预技术的发展方向。

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
汽车安全
汽车驱动桥螺旋锥齿轮齿面测量误差补偿方法
刘永生, 谭佳敏, 王瑞富, 户盼茹, 甘鑫斌, 陈一馨
2025, 16(2):  197-206.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.02.002
摘要 ( 20 )   HTML ( 116)   PDF (2047KB) ( 12 )  

提升汽车驱动桥螺旋锥齿轮齿面加工质量对整车的安全与节能性能有重要意义,该文针对汽车驱动桥螺旋锥齿轮实测和理论齿面存在的测量误差,提出了一种基于对偶四元数优化的迭代最近点(ICP)齿面测量误差补偿方法。将误差补偿问题转化为两曲面的配准问题,利用对偶四元数对齿面配准模型进行表示并得出误差矩阵,将误差矩阵线性化并使用凸松弛的全局优化算法对其实部进行优化,实现螺旋锥齿轮齿面的精确配准。结果表明:螺旋锥齿轮凹齿面的误差补偿率最高达77%,最大误差由补偿前的22.11 μm降至5.64 μm,平均误差由补偿前的10.34 μm降至2.38 μm,该算法与传统奇异值分解法(SVD)、四元数法和Levenberg-Marquardt法(L-M)相比有更高的求解精度和稳定性,证明所提出的补偿方法具有可行性。

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
电动汽车侧面柱撞前排双乘员中远端乘员头颈部损伤研究
吕远朋, 王方, 龙春光, 王丹琦, 邹铁方, 刘煜
2025, 16(2):  207-216.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.02.003
摘要 ( 49 )   HTML ( 500)   PDF (5970KB) ( 8 )  

为研究电动汽车侧面柱碰撞中前排双乘员体型差异,以及相互作用对远端乘员的影响,该研究使用了5百分位体型女性作为近端乘员,50百分位体型男性作为远端乘员,通过改变碰撞角度和位置构建多种仿真场景;采用线性拟合的方式对远端乘员在不同碰撞条件下的运动学响应和头、颈部损伤进行数值分析。结果表明:随着碰撞角度增大,远端乘员横向位移增加,安全带约束效果减弱,乘员更易与近端乘员或自身发生碰撞;碰撞角度大于45°时,HIC15预测的AIS3+损伤风险超过50%,头部损伤准则(HIP)值显示在所有案例中头部吸收了大量能量,均表明远端乘员会承受较高的AIS3+脑损伤风险。颈部前外侧韧带(ALL)损伤多发生于大角度碰撞,且与碰撞角度相关;后纵向韧带(PLL)、关节囊韧带(CL)和棘突间韧带(ISL)几乎在所有案例中都存在明显的颈部韧带损伤风险。

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紧急转向工况轮毂电机电动汽车多目标转矩分配策略
范小彬, 彭佳星
2025, 16(2):  217-225.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.02.004
摘要 ( 16 )   HTML ( 103)   PDF (2666KB) ( 6 )  

为了提升轮毂电机电动汽车在紧急转向工况下的转向稳定性和乘员舒适性,开发了基于第 2 代非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的多目标优化策略。该策略采用直接横摆力矩控制方法,设计了操纵稳定性和乘员舒适性的优化目标函数,考虑了纵向期望转矩和附加横摆力矩等广义力的等式约束条件,并在NSGA-Ⅱ计算出的 Pareto 前沿中根据车辆的动态条件来选择转矩最优解。结果表明:相比于轴载比例(ALR)和加权最小二乘法(WLS)策略,优化策略的质心侧偏角和横摆角速度相对于参考值的均方根误差分别下降了 37.45%、52.08% 和 41.98%、56.95%,其侧向加速度和转矩的幅值也更小,证明所提出策略在轮毂电机电动汽车紧急转向时转矩分配的有效性,提高了车辆的转向稳定性和乘员舒适性。

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基于功能性脑网络和图卷积网络的驾驶疲劳检测
徐军莉
2025, 16(2):  226-233.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.02.005
摘要 ( 17 )   HTML ( 91)   PDF (1553KB) ( 12 )  

为了解决在疲劳检测中构建功能性脑网络(FBN)时,设置阈值标准较为模糊的问题,该文提出设置固定阈值,采用图卷积网络(GCN)来优化学习脑网络图特征。文中在构建FBN时设置阈值为0.5,提取脑网络的度和聚类系数特征,并输入GCN模型,模型对图特征进行学习优化,实现检测分类。结果表明:该模型检测的准确率可以达到88.90%;利用度中心性发现脑网络中的14个重要电极,其中基于7个重要电极构建的GCN模型检测的准确率为87.2%,检测速度更快,综合性能优于基于30导的检测模型。

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汽车节能与环保
云端数据驱动的锂电池故障无监督学习早期预警
周正益, 杨林, 孟易真, 李怀瑾, 吕丰, 刘志胜, 李旸, 吴炜坤
2025, 16(2):  234-242.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.02.006
摘要 ( 12 )   HTML ( 45)   PDF (1463KB) ( 8 )  

为实现云端电池管理技术中锂电池故障的早期预警,提出一种基于电压一致性的锂电池故障无监督学习预警方法。提取有效充电循环中的电压特征;利用使基于密度的噪声应用空间聚类 (DBSCAN)簇数唯一的最小邻域半径,来度量电压一致性程度;定义量纲为一的参数,来提升算法对于实际工况的泛化能力;通过正交实验,选择预警阈值等超参数。对实际故障案例进行了验证分析,结果表明:对存在荷电状态(SOC)过低故障、单体电池欠压故障、单体一致性差故障的电池系统,可提前50天以上对电池故障进行早期预警,预警准确率为96.7%,并能定位后续发生故障的电芯。从而,通过无监督学习,实现了锂电池系统故障预警。

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搭载可变气门机构的柴油机二冲程制动性能
张旭, 谭慧莹, 吴伟海, 谢宗法
2025, 16(2):  243-251.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.02.007
摘要 ( 10 )   HTML ( 2)   PDF (1998KB) ( 10 )  

针对重型柴油机二冲程制动过程中气门开启压力较高导致的驱动系统负荷过大问题,提出一种可以实现气门运动模式动态切换的集成式液压变模式气门驱动系统(HVMVS),利用GT-Power搭建了六缸柴油机仿真计算模型,仿真分析了能够产生高制动转矩且将最大缸压维持在较低水平的气门运行参数最佳值,研究了不同转速下搭载HVMVS柴油机的二冲程制动性能,对比分析了该系统与其他可变气门系统的制动性能。结果表明:在柴油机额定转速时,HVMVS二冲程制动可以产生1 158 Nm的有效制动转矩,缸内最大压力为2.3 MPa,相比于其他系统降低了62%。HVMVS可以显著降低柴油机二冲程制动过程的缸内最大压力和驱动机构负荷,提高柴油机二冲程制动过程可靠性,在重型发动机中具有良好的应用前景。

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基于AMESim的质子交换膜燃料电池测试系统仿真与实验分析
周天鹏, 牛礼民, 音建华, 司铭
2025, 16(2):  252-259.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.02.008
摘要 ( 19 )   HTML ( 4)   PDF (1470KB) ( 10 )  

为了辅助燃料电池测试系统的开发以及运行参数调控,需要通过构建系统仿真模型进行系统关键参数匹配优化和性能分析评价,从而制定燃料电池测试系统的控制策略,提升系统的性能和可靠性。该文根据燃料电池堆测试台原理拓扑结构确定所需关键零部件,建立零部件模型并搭建燃料电池测试系统仿真模型,并按照实验要求对系统模型中各零部件进行参数标定;通过模拟仿真对测试系统中关键性能参数输出结果进行预测和评估;并将仿真结果与实际测试数据进行对比分析。结果表明:燃料电池测试系统的实验数据与建立的模型仿真结果一致性较高,计算所得燃料电池的各项参数指标的平均绝对百分比误差最大为3.65%。该模型可用于燃料电池测试台的性能研究和控制策略优化,为测试系统开发以及提高燃料电池动态响应性能提供了有效的仿真工具支持。

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PEM燃料电池挡板型流道内扩散层表面结构对液滴流动特性的影响规律
宋娇娇, 王晗, 张晓剑, 杨若曦, 曹博, 王誉霖, 张剑波
2025, 16(2):  260-267.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.02.009
摘要 ( 16 )   HTML ( 4)   PDF (2136KB) ( 9 )  

为了改善质子交换膜燃料电池(PEMFC)内液态水的传输特性,采用白光干涉法和座滴法获得了气体扩散层(GDL)表面结构特性,并采用流体体积(VOF)法探究了挡板型流道内扩散层表面结构对液滴流动特性的影响规律。结果表明:无论是否考虑GDL表面结构,随着GDL内聚四氟乙烯(PTFE)含量的增加,表面疏水性均显著增强,使得液滴在挡板型流道内的流出时间缩短,液滴的铺展面积减小,流道内压降也相应减小;与光滑GDL表面相比,实际粗糙GDL表面的不规则结构和孔隙特性显著增强了液滴的附着力,导致液滴在粗糙表面上的流动时间延长,铺展面积增大,流道内压降增加;当PTFE质量百分数含量为40%时,实际粗糙GDL表面液滴流出时间缩短了28.57%,流道内压降减少了16.32%,液滴的铺展面积呈减小趋势。

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混合动力汽车的道路预见性节能技术及一种测评方法
杨建军, 柳东威, 李菁元, 柳邵辉, 张飞龙, 王梦渊
2025, 16(2):  268-276.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.02.010
摘要 ( 16 )   HTML ( 4)   PDF (1549KB) ( 9 )  

为了推动汽车节能国家标准的制定,研究了插电式和非插电式的混合动力汽车的道路预见性节能技术,并提出了一种测试评价方法。提出了用于道路预见性技术使用的地图数据信息及其标准化;采用全局动态规划算法,得到荷电状态(SOC)参考曲线;基于比例积分(PI)控制,实现参考SOC的跟踪控制;基于仿真结果分析初始SOC(20%~30%)、测试工况和测试里程等影响因素,提出转鼓实验法,实现标准化测试评价。对某车辆的转鼓测试的节能效果进行评价。结果表明:该车辆的转鼓测试,节能3.97%,SOC变化趋势符合预期。从而,证明了转鼓测试评价方法的可行性。

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新能源汽车驱动电机冷却系统劣化故障预测
柳炽伟, 黄韵迪
2025, 16(2):  277-285.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.02.011
摘要 ( 9 )   HTML ( 2)   PDF (1380KB) ( 2 )  

提出一种主成分分析及粒子群优化支持向量机(PCA-GOA-LSSVM)的多分类器模型,用于尽早检测和预测新能源汽车驱动电机冷却系统的劣化,减少因冷却液温度过高导致的电机功率限制或停机状况的发生。其中主成分分析法(PCA)用于对故障特征进行降维重构处理,蝗虫算法(GOA)用来优化最小二乘支持向量机(LSSVM)的参数。通过实车故障试验采集样本数据,分别输入至LSSVM预测模型、PCA-PSO-SVM及PCA-GOA-LSSVM模型,进行对比测试。结果表明:基于PCA-GOA-LSSVM的多分类器预测模型准确率达91.41%、精确率达86.25%,高于对比的预测模型,可准确提醒及时维护车辆及有效判断故障类型;该模型能够用于新能源汽车驱动电机冷却系统性能劣化预测和故障诊断中。

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智能驾驶与智慧交通
基于轨迹预测模型的仿真车辆轨迹生成算法
王振宇, 余卓平, 田炜, 熊璐, 李拙人
2025, 16(2):  286-293.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.02.012
摘要 ( 14 )   HTML ( 1)   PDF (1826KB) ( 6 )  

为了提升自动驾驶数字仿真场景生成算法中背景交互车辆行驶轨迹的整体真实性,该研究从微观和宏观2个层面切入,首先基于自然驾驶数据训练车辆轨迹预测模型,利用模型预测轨迹更加贴近真实场景车辆轨迹的特点,将其作为仿真场景中背景车辆的人工智能(AI)驾驶员模型,提升仿真车辆轨迹交互的微观真实性;在此基础上,设计轨迹特征参数统计分布差异度量方法和针对性的优化算法,从预测模型输出的多条多模态预测轨迹中重新选取单条概率最高的最优轨迹,使其作为仿真车辆的行驶轨迹,进一步提升生成轨迹特征参数统计分布的宏观真实性。结果表明:基于该研究提出的度量指标,优化后算法输出的仿真轨迹与真实轨迹的分布差异降低了56.29%,有效提升了仿真场景中背景车行驶轨迹的宏观真实性。

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基于云端数据充电初期片段的电池极化参数辨识
王丽梅, 崔艳伟, 孙景景, 赵秀亮, 刘良, 盘朝奉
2025, 16(2):  294-302.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.02.013
摘要 ( 10 )   HTML ( 1)   PDF (1776KB) ( 1 )  

为了提高电池极化参数在线辨识的精度及速度,提出了一种基于云端数据的基准极化参数辨识方法。通过开展电池充放脉冲实验,研究电池极化参数特性;基于云端数据充电初期片段,采用类比混合脉冲功率性能(HPPC)方法,获取充电极化参数;以充电极化参数为约束,利用变遗忘因子递推最小二乘法(VFFRLS),计算了放电极化参数。结果表明:本文方法的电池时间常数范围为34~53 s,在云端相应小电流倍率下极化参数不随倍率变化;充电极化内阻和极化电容的计算结果与实验结果吻合;添加约束后的在线辨识方法的收敛速度,与未添加约束相比,最少提高了6%。

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智能车辆自适应轨迹跟踪控制方法研究
张硕, 李潇, 陈轶嵩, 赵轩, 余强, 余曼
2025, 16(2):  303-314.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.02.014
摘要 ( 45 )   HTML ( 399)   PDF (4795KB) ( 7 )  

针对智能车辆在变速度和变路面附着系数工况时轨迹跟踪精度和操纵稳定性差的问题,设计了一种基于模型预测控制(MPC)的自适应轨迹跟踪控制方法。基于侧向力滑模观测器和魔术轮胎逆模型设计轮胎等效侧偏刚度估计方法,实时修正动力学模型参数;制定了兼顾路面附着系数和行驶车速的动态预测时域控制策略,建立了自适应MPC的轨迹跟踪控制器;通过Simulink-CarSim联合仿真验证在变附着系数路面变速双移线工况下该方法的有效性。结果表明:与传统MPC控制方法相比,该文设计的方法在高附着系数路面中高速变速行驶时,操纵稳定性得以改善,略微牺牲跟踪精度,平均横摆角速度能改善19.82%;在变附着系数路面低中速变速行驶时平均横向偏移量和平均横摆角速度分别降低了84.90%和46.23%,能够有效改善轨迹跟踪控制精度和操纵稳定性。

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基于改进样本卷积交互网络的车辆组合导航系统研究
匡兴红, 严碧云
2025, 16(2):  315-325.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.02.015
摘要 ( 11 )   HTML ( 83)   PDF (3976KB) ( 1 )  

车载全球卫星定位系统/惯性导航系统(GNSS/INS组合导航)的GNSS信号在信号遮蔽环境中容易失锁,导致定位结果发散,影响无人车行驶的效率和安全。针对这一问题,该研究提出一种基于改进样本卷积交互网络(SCINet)的人工智能解决方案。所提出的模型在低层数的SCINet基础上增加了主成分分析、趋势分解、线性卷积交互学习等策略,提高了模型在该工况下的工作稳定性和准确性。结果表明:所提出的模型与长短记忆网络(LSTM)和SCINet相比定位误差缩小了80.9%和67.6%,有效提高了GNSS失锁状态下无人车的室外定位精度,保证了无人车辆定位的可靠性和安全性。

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
基于风险敏感的自动驾驶汽车分层强化学习决策
胡志龙, 裴晓飞, 周洪龙, 魏炜冉
2025, 16(2):  326-333.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.02.016
摘要 ( 21 )   HTML ( 2)   PDF (1171KB) ( 5 )  

为了使自动驾驶汽车的行为决策能充分考虑交通环境中固有的不确定性,该文在传统的RainbowDQN算法基础上,引入分位数回归和条件风险价值(CVaR),将低概率风险纳入考虑,适当平衡风险与收益,使其能做出更为安全拟人的驾驶决策。基于Markov框架建立行为决策模型,综合考虑安全性、效率和舒适性设计奖励函数和动作空间,搭建规划控制模型,利用公开自然驾驶智能汽车仿真测试环境(OnSite)平台搭建高速路汇入汇出和交叉口2场景,采用OnSite评价工具,将RainbowDQN-CVaR、RainbowDQN-QR、RainbowDQN和DSAC-T共4种算法进行仿真比较。结果表明:在复杂的高速路汇入汇出场景和交叉口场景,提出的RainbowDQN-CVaR算法得分比传统的 RainbowDQN 算法分别高55.3%和47%,比RainbowDQN-QR 算法得分高17.7%和 34.3%,比DSAC-T算法得分高2.8%和62.7%。验证了基于RainbowDQN-CVaR行为决策模型的有效性,在较复杂的交通环境下,能做出更加安全、合理的决策,使自动驾驶车辆具有更高的行车安全性和效率。

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基于OnSite平台的自动泊车测评工具的研究与设计
杨俊儒, 郑四发, 许述财, 田野, 孙剑, 孙川, 李浩然
2025, 16(2):  334-343.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.02.017
摘要 ( 25 )   HTML ( 4)   PDF (2735KB) ( 10 )  

为了完善“公开自然驾驶智能汽车仿真测试环境(OnSite)”平台功能,提出了一种自动泊车的测评工具。该工具采用实车数据采集与建模还原的场景构建方法,依据行业标准与停车位数据,建立了更为全面的测试场景库。提出了一种以完成率为核心,兼顾安全性、效率与精准度的多维评价体系。该测评工具经硬件在环仿真,并与CARLA仿真平台及实车测试结果对比。通过分析第2届OnSite自动驾驶算法挑战赛泊车测试前10名队伍的得分,讨论了未来测评工具及OnSite平台发展。结果表明:该工具不仅为自动泊车功能优化提供科学依据,也可为自动驾驶测评工具研发提供参考。

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2014 Vol.5 No.04 No.03 No.02 No.01
2013 Vol.4 No.4 No.3 No.2 No.1
2012 Vol.3 No.4 No.3 No.2 No.1
2011 Vol.2 No.4 No.3 No.2 No.1
2010 Vol.1 No.4 No.3 No.2 No.1
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欧洲新能源汽车现状与发展趋势
汪善进, 程远
汽车安全与节能学报    2021, 12 (2): 135-149.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2021.02.001
摘要1346)   HTML109)    PDF (1247KB)(9452)   

该文介绍了欧洲新能源汽车的现状和发展趋势,内容涉及欧洲汽车市场、欧盟的碳排放法规、欧洲各国政府的新能源推动政策、欧洲车企的新能源汽车战略和技术路线。尽管欧洲各大车企的新能源汽车长远目标不同,但因为他们必须遵循相同的CO2排放法规,短期内的技术路线大同小异,即纯电动与插电式混合动力齐头并进。动力电池方面,欧洲车企都采用三元锂电池技术;纯电动驱动系统方面,欧洲车企基本都采用驱动电机加单速减速器的配置方式;混合动力方面,欧洲车企的选择以并联结构为主,既有利于优化能量传递效率,丰富工作模式,又能充分发挥欧洲车企在发动机和变速箱技术方面的传统优势。值得一提的是,混合动力专用变速箱(DHT)技术已经在欧洲成功上市。这种技术更能充分发挥电气化动力总成的优势,正在形成发展潮流。欧盟严格的CO2排放法规是保证新能源汽车在未来几十年里持续发展的最大推手。欧洲在传统汽车技术、生产、销售方面的雄厚实力也正在变成其新能源汽车发展的强大优势。预计在未来的10年里,欧洲的新能源汽车份额将会持续而稳定地增长,2040年前新能源汽车将主导欧洲市场。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
车用燃料电池电堆关键技术研究现状
章俊良, 程明, 罗夏爽, 李慧媛, 罗柳轩, 程晓静, 闫晓晖, 沈水云
汽车安全与节能学报    2022, 13 (1): 1-28.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2022.01.001
摘要786)   HTML107)    PDF (8210KB)(9017)   

“双碳”政策大大推动了氢能的发展,而燃料电池作为氢能利用的最佳方式,迎来了新一轮的研究与产业热潮,尤其是商业化较为成熟的车用质子交换膜燃料电池(PEMFC)引发了众多关注。膜电极(MEA)和双极板(BPP)是PEMFC电堆的两大核心部件,决定了电堆的性能和成本。水热管理和低温启动技术对于电堆性能的实现和实际应用的推广也起到了至关重要的作用。本文全面深入地阐述了车用PEMFC膜电极、双极板、水热管理、低温启动等技术对电堆性能、寿命和成本的影响规律,进一步指出各项技术的发展趋势。除此之外,车用燃料电池的商业化应用短期将围绕公共交通以及重型商用车等大型车辆开展,而乘用车对电堆的功率密度和成本提出了更高的要求。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
汽车轻量化技术的研究与进展
范子杰,桂良进,苏瑞意
汽车安全与节能学报    2014, 5 (01): 1-16.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.01.001
摘要1413)      PDF (2587KB)(8131)   
汽车轻量化是实现节能减排的重要措施之一,对汽车工业的可持续发展具有重要意义。本
文从结构优化设计、轻量化材料的应用和先进制造工艺这三个方面对汽车轻量化技术的国内外研究
现状和发展趋势进行了综述。这包括:汽车结构的尺寸优化、形状优化、拓扑优化和多学科设计优化
的基本原理和研究进展;高强度钢、铝合金、镁合金、塑料和复合材料;以及液压成型和激光焊接
工艺在汽车中的使用现状。作者认为:汽车轻量化技术的未来研究方向是:汽车结构优化设计理论的
完善、多材料一体化、零部件的轻量化和轻量化技术的系统化与集成化。
相关文章 | 多维度评价
车用动力电池系统的关键技术与学科前沿
张剑波, 卢兰光, 李哲
汽车安全与节能学报    2012, 3 (2): 87-104.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2012.02.001
摘要3047)      PDF (2451KB)(7996)   
车用动力电池系统在性能、成本、寿命、安全性上的局限是制约电动汽车走向普及的瓶颈。
该文对42 款电动汽车的动力电池系统进行了统计和分析。整理出并综述了四大关键技术:电池组配
技术、热管理技术、电能管理技术、安全保障技术。提炼出这些关键技术的两个基础科学问题:1)
多约束、多尺度产热积层体复合系统的产热、传热、散热规律; 2)非线性、时变、非均一多个体混
联电池系统的建模、辨识及控制理论。展望了车用电池系统的智能化、网络化趋势。
相关文章 | 多维度评价
两种用于估计电动汽车锂离子电池寿命的内阻方法
顾伟军, 孙泽昌, 魏学哲, 戴海峰
汽车安全与节能学报    2011, 2 (2): 145-149.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2011.02.007
摘要3077)      PDF (1518KB)(7134)   
行人头部和风挡玻璃的碰撞是造成行人严重受伤和死亡的重要原因。本文进行了行人头部模块冲击风挡玻璃的有限元模拟和试验验证。有限元模型采用壳单元和体单元分别代表风挡玻璃的各夹层结构,假设中间夹层聚乙烯醇缩丁醛(PVB)薄膜不失效,玻璃层采用最大主应变准则模拟其失效。运用头部伤害指标(HIC),将有限元模拟结果与欧洲新车评价规程(Euro NCAP)行人头部模块撞击风挡玻璃试验进行对比分析。结果表明:从HIC值和撞击裂纹产生的范围来看,本模拟方法可以较准确地预测行人头部受伤程度和风挡玻璃的失效模式,可为安全评价和车辆开发提供借鉴。
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基于Matlab/Simulink 的PMSM 磁场定向控制算法的设计与应用(英文)
Pawel Stojaczyk [ 波兰],Dawid Woroch,洪波,危银涛*
汽车安全与节能学报    2014, 5 (02): 166-171.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.02.008
摘要989)      PDF (2285KB)(6165)   

随着微处理器的快速发展,永磁同步电动机(PMSM)驱动系统广泛应用于需要高精度控制的
工业领域。为了克服设计PMSM 系统的复杂和费时的局限性,提出一种PMSM 速度控制的磁场定向控
制算法(FOC)。该算法在MATLAB/Simulink 中实现,利用其中的标准模块,利用Matlab 的自动代码生
成工具,可在DSP 微处理器中实现。采用了STM32F4 微控制器。为处理电流反馈信号,引入主动式
电流读取误差补偿器。利用由3 个双向5-A Hall 传感器执行的模数转换器,使信号精度达10 mA、
10 Bit。在0~2 000 r/min 范围内,试验了带传感器的PMSM。对期望速度的阶跃响应实验表明:整
个系统的动态性能和稳态性能良好。

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智能网联汽车( ICV ) 技术的发展现状及趋势
李克强,戴一凡,李升波,边明远
JASE    2017, 08 (01): 1-14.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2017.01.001
摘要1386)      PDF (2806KB)(6003)   

综述了智能网联汽车 (ICV) 技术的发展现状及趋势。ICV 的体系架构包括价值链、技术链与产业链。ICV 的4 个发展阶段是:自主式驾驶辅助、网联式驾驶辅助、人机共驾、高度自动/ 无人驾驶;关键技术有:环境感知、智能决策、控制执行、人机共驾、通信与平台、信息安全等。由于ICV是未来汽车技术发展的一个重要方向,其技术与产业发展是中国汽车工业转型升级的重要机遇;因而,中国要发展智能网联汽车,就应该充分结合本国体制优势,依托顶层设计。

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基于液体冷却和加热的电动汽车热管理系统
袁昊, 王丽芳, 王立业
汽车安全与节能学报    2012, 3 (4): 371-380.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2012.04.011
摘要1979)      PDF (2996KB)(5847)   
电动汽车(EV) 电池系统的性能和寿命受到温度的影响。为了把电池系统的平均温度控制在
20 ℃到45 ℃范围内,同时把温度梯度控制在3 ℃内,该文设计了一种具有最优几何结构的液体冷
却和加热板的电池热管理(BTM)系统。根据BTM 系统的总体流量均衡,仿真模拟了不同结构参数的
冷却板,研究其冷却效果。在电池系统加热实验中,利用红外热像仪检测了加热板的表面温升情况。
试验结果与仿真结果显示出较好的一致性。研究发现:进出口在同一边的结构,流场均匀。利用联
合优化仿真所得的进口速度和温度的最优组合,可以将加热板表面的温度标准差降低至2.61 ℃,使
得电池系统获得均匀的加热。
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汽车工程的创新——展望未来(英文)
[ 德国] 亨宁·瓦伦托维兹
汽车安全与节能学报    2013, 4 (2): 95-108.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2013.02.001
摘要2138)      PDF (2391KB)(5651)   
为CO2 减排和减少燃料消耗,一些国家的政府制定了汽车工程的强制性法规。电动汽车是
工程师特殊努力的成果之一。该文纵观汽车工程的创新,展望未来。包括: 1)驾驶员辅助系统更加
智能,分为:安全功能、舒适功能、提高交通效率和减少环境影响; 2)车身技术受到材料的制约,
在复合材料、钢铁和碳纤维之间,存在着竞争;3)整车动力学控制、主动悬挂构件和材料的应用,
改进了底盘技术;4)动力链转变为混合驱动,包括四轮驱动在内,混合齿轮箱有了智能解决方案;5)
电子控制集中在中央控制模块、移动电话的最新应用、以及车灯的创新。
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汽车后排乘员保护——回顾与展望( 英文)
胡敬文
JASE    2016, 07 (04): 339-354.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.04.001
摘要754)      PDF (1538KB)(5420)   

事故数据显示,汽车后排乘员保护未能跟上前排乘员安全进步的步伐,可能因为其使用率不高和没有使用先进的安全技术。该文综述了后排乘员保护,旨在解决后排乘员多样化(从需要儿童座椅的儿童到不同身高、年龄和体型的成年人)造成的不同安全需求。基于事故数据分析、实验研究和计算机模拟的结果,正确使用适龄儿童约束系统和引入可调节、高级、或自适应的约束系统可以改善后排乘员安全。然而,缺乏具有足够人体真实度的代表儿童、老年人、和肥胖者的损伤评估工具或将成为进一步改善后排乘员安全的主要挑战之一。老年人和肥胖人口的比例增加、轻型车辆的增长、智能手机打车服务的普及、以及主动安全和无人驾驶车辆技术的进步将可能增加后座安全的重要性,同时也会对后排乘员保护带来额外的挑战。因而,未来需努力优化适应各种碰撞工况、乘员特性和坐姿的后排乘员约束系统。

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汽车安全技术的研究现状和展望
宋健, 王伟玮, 李亮, 于良耀
汽车安全与节能学报    2010, 1 (2): 98-106.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2010.02.002
摘要2604)      PDF (2516KB)(5078)   
约束系统关键技术、车身保护行人的安全装置、碰撞安全数据库平台和安全性能评估。主动安全技术包括:汽车动力学稳定性控制技术、汽车底盘一体化控制技术、智能安全辅助控制技术、基于人—车危险状态监控的安全预警技术。提出了先进安全汽车技术的发展模式,探讨了车路协调控制、智能公路和基础共性技术的研究趋势。
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中国汽车安全技术的现状与展望
赵福全, 吴成明, 潘之杰, 刘卫国, 刘巍
汽车安全与节能学报    2011, 2 (2): 111-121.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2011.02.003
摘要3144)      PDF (1917KB)(5042)   
面对中国交通事故伤亡率高的现状,企业、学校、研究机构都加大了对汽车安全技术研究开发的投入,加快了安全技术研发能力的提升和产品化进程。自主品牌汽车C-NCAP五星高分的获得标志着中国被动安全技术的飞跃性发展。进一步开展对行人保护、后排乘员保护、防后碰鞭打保护以及骑自行车人保护等被动安全研究的同时,主动安全系统、预碰撞系统、智能化汽车网络系统的研究开发已经成为关注的热点,更高层次的乘员、车和环境等相关主被动安全技术的统合协调,将推动零碰撞零伤亡汽车安全理念的实现。国家级研究开发及产业化大课题的设立、法规标准的建立和完善将会成为汽车安全技术快速发展的动力。
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中国乘用车企业平均燃料消耗量(CAFC)及其限值标准
马东, 安锋, 康丽平
汽车安全与节能学报    2012, 3 (4): 364-370.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2012.04.010
摘要2253)      PDF (1954KB)(4906)   
提高中国汽车行业燃料经济性水平有利于节能减排。该文基于权威部门数据和标准,研究
了中国汽车市场上乘用车的企业平均燃料消耗量(CAFC)。结果发现:2011 年度中国汽车乘用车CAFC
平均为7.5 L/(100 km),生产车型总体满足中国《乘用车燃料消耗量限值》第二阶段(GB19578-2004,
2004-09-02)限值标准,尚不满足第三阶段(GB27999-2011, 2011-12-30)目标值。与合资品牌相比,
自主品牌汽车平均CAFC 较低,但是由于产品技术相对落后,CAFC 实际值与目标值的比值反而更大,
面临较大达标压力。与国产汽车相比,进口汽车平均CAFC 较高,而且CAFC 实际值与目标值的比值也
很大,因此第三阶段达标形势更加严峻。
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自动紧急制动(AEB)技术的研究与进展
何 仁,冯海鹏
JASE    2019, 10 (1): 1-15.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2019.01.001
摘要763)      PDF (1599KB)(4856)   

       为了促进汽车自动紧急制动(AEB)技术朝着更加安全与高效的方向发展,该文从AEB系统的工作原理、发展历程、应用现状、法规标准等方面,综述了AEB 技术的研究进展,总结了与AEB系统综合性能密切相关的关键技术,包括AEB系统避撞策略、制动执行机构和环境感知机构。研究表明:自动紧急制动系统能够有效避免或者缓解追尾碰撞,可提高车辆主动安全性能;受制于目前制动执行技术和前端感知技术水平,AEB系统无法实现汽车在更高车速范围以及更复杂多交通场景下的完全避撞。自动紧急制动系统未来研究的重点在于:复杂多交通场景下避撞策略综合性能优化;基于更快响应时间目标的制动执行机构研发;危险行驶工况下与多种主动安全技术的深度融合及协调控制。

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燃用乙醇、汽油混合物和含水乙醇的GDI 发动机运行(英文)
Richard STONE, 陈龙飞, Nathan HINTON, Felix LEACH, 徐帆
汽车安全与节能学报    2012, 3 (3): 257-264.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2012.03.009
摘要2301)      PDF (3857KB)(4777)   
作为可再生燃料和改善能源安全的手段,乙醇被逐步推广使用。为研究含水的混合乙醇的燃
烧性能以及水与乙醇—汽油的溶混性,试验了含乙醇0~100%的汽油、乙醇混合物,评价了混合物的
喷雾特性、燃烧性能和颗粒物排放性能,进行了汽油、乙醇、水的三相图分析和试验。结果表明:
在含水量不大于40%时,汽油乙醇混合物中水的存在,不妨碍混合物用作汽油直喷发动机燃料。向
喷射汽油中加注乙醇,增大了喷射燃料的体积;以这种燃料注入并持续喷雾,尤其是在冷发动机情况
下,降低了混合物均匀性,减少了燃烧稳定性,对于当量比混合物,还增加了颗粒物的排放。向喷射
燃料的乙醇中加注水,在含水量不大于30%时,燃烧持续时间不明显增加,燃烧稳定性不明显减小。
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燃料电池汽车研究现状及发展
李建秋, 方 川, 徐梁飞
汽车安全与节能学报    2014, 5 (01): 17-29.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.01.002
摘要1480)      PDF (1365KB)(4613)   
车用燃料电池是一种高效、清洁的新能源技术。本文综述了中国、北美、欧盟、日本、韩
国等国家和地区在该领域的发展情况,进行了多个角度的比较分析,其中包括:燃料电池汽车各项技
术指标、燃料电池发动机的寿命、环境适应性、储氢系统、燃料电池关键材料、燃料电池辅助系统、
燃料电池汽车的示范运行、加氢基础设施建设等。结果表明:在国外,整车企业已经进入产业化燃
料电池汽车的准备,预计燃料电池汽车将在2015 年进入量产阶段;而在中国,燃料电池汽车还处于
性能改进和小规模示范阶段;下一代燃料电池汽车的研发重点是:延长电池寿命、降低系统成本、建
设加氢基础设施和推广商业示范。
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智能网联交通技术发展现状及趋势
冉 斌,谭华春,张 健,曲 栩
JASE    2018, 9 (2): 119-130.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2018.02.001
摘要604)      PDF (1754KB)(4515)   

       综述了智能网联交通技术发展现状及趋势。智能网联交通系统的技术体系架构是一个集车辆自动化、网络互联化和系统集成化三维于一体的高新技术发展架构。其关键技术模块包括感知模块、融合预测模块、规划模块和控制模块等4 个关键部分。智能网联交通系统提出从“ 普通的车、聪明的路”,或者说是“聪明的系统”起步,逐步发展到“聪明的车、聪明的路”的高级阶段,其对提高道路通效率、改善交通安全、节约能源等均具有积极意义。建设与发展智能网联交通系统具有重要意义,为了更好地发展智能网联交通系统,需要明确各相关政府部门的定位和作用。

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面向未来的燃油和车辆技术的燃油添加剂
Joseph W. ROOS, Larry J. CUNNINGHAM, 许富强
汽车安全与节能学报    2010, 1 (2): 107-114.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2010.02.003
摘要2291)      PDF (1760KB)(4437)   
回顾了燃料添加剂在生产优质运输燃料和优化车辆性能中的作用,研究了燃料添加剂在先进混合动力汽车和直喷发动机上的应用。为了满足法规和经济效益上对保证能液供给,提高燃油经济性和降低车辆排放的要求,运输燃料和车辆技术正快速发展。与之对应,要求燃料能够进行安全有效的运输和存储,并能满足车辆的正常使用。回顾了各种燃料添加剂,这些添加剂给燃料生产商提供了一种安全有效的燃料运输方式,且能够满足不断发展的发动机技术的要求,使新技术得到有效应用。
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深度神经网络的关键技术及其在自动驾驶领域的应用
李升波, 关 阳,侯 廉,高洪波,段京良,梁 爽,汪 玉,成 波,李克强,任 伟,李 骏
JASE    2019, 10 (2): 119-145.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2019.02.001
摘要715)      PDF (2819KB)(4348)   

        智能化是汽车的三大变革技术之一,深度学习具有拟合能力优、表征能力强和适用范围广的 特点,是进一步提升汽车智能性的重要途径。该文系统性总结了用于自动驾驶汽车的深度神经网络 (DNN)技术,包括发展历史、主流算法以及感知、决策与控制技术应用。 回顾了神经网络的历史及现状, 总结DNN的“神经元-层-网络”3级结构,重点介绍卷积网络和循环网络的特点以及代表性模型; 阐述了以反向传播(BP)为核心的深度网络训练算法,列举用于深度学习的常用数据集与开源框架,概 括了网络计算平台和模型优化设计技术;讨论DNN在自动驾驶汽车的环境感知、自主决策和运动控 制3大方向的应用现状及其优缺点,具体包括物体检测和语义分割、分层式和端到端决策、汽车纵 横向运动控制等;针对用于自动驾驶汽车的DNN技术,指明了不同问题的适用方法以及关键问题的 未来发展方向。

相关文章 | 多维度评价
汽车电磁制动技术的研究与进展
何仁,胡东海,张端军
汽车安全与节能学报    2013, 4 (3): 202-214.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2013.03.002
摘要2270)      PDF (4938KB)(4262)   

电磁制动器(EB) 具有非接触性、响应速度快、控制简单等特点,已应用于商用汽车。为了
扩大电磁制动的应用范围和功能,本文介绍了其原理和技术的研究现状。对于商用汽车上的电涡流缓
速器、转筒式缓速器和自励式缓速器,概述了其结构组成、工作原理和控制方法。其关键技术有:
电磁制动的外特性与内特性、电磁与摩擦联合制动系统的匹配设计、控制策略与控制器设计。其未来
研究重点是:电磁制动与摩擦制动的系统集成和电磁制动系统的功能扩展。

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基于交通事故数据的汽车安全技术发展趋势分析
李一兵, 孙岳霆, 徐成亮
汽车安全与节能学报    2016, 07 (03): 241-253.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2016.03.001
摘要492)      PDF (2781KB)(4092)   

随着社会经济的发展及汽车技术的进步,国内外交通事故呈现新的宏观特征,包括:弱势道路使用者及“非标准人群”的死亡率较高、存在车身碰撞相容性问题、单车事故致死率高、驾驶员感知缺陷引起的交通事故高发。基于2000 年以来中国、欧洲以及美国的交通事故统计数据的特征分析,阐述了汽车主被动安全技术各子系统的发展趋势。被动安全方面包括:弱势道路使用者的保护、自适应的乘员保护、车身碰撞的相容性与自适应性;主动安全方面包括:车辆动力学管理及智能辅助驾驶。未来汽车安全技术总体的发展方向是:主被动一体化的综合安全技术。

相关文章 | 多维度评价
双碳目标下商用车动力传动系统技术特征与展望
徐向阳, 赵俊玮, 董鹏, 王书翰, 刘艳芳
汽车安全与节能学报    2023, 14 (4): 395-412.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2023.04.001
摘要284)   HTML28)    PDF (4252KB)(4078)   

商用车是道路运输的重要力量和碳排放大户,实现商用车绿色转型发展是推动汽车产业快速实现双碳目标的重要突破点。然而,政策驱动和市场需求对商用车技术发展提出了新的挑战与要求,尤其是动力传动系统呈现出多种技术路线并存的发展局面。该文针对传统燃油、混合动力、纯电动和燃料电池商用车等采用不同动力来源方式下的中重卡、轻微卡和皮卡、客车等应用场景,对不同动力传动系统技术特征、产品谱系、场景适用性以及技术现状及发展趋势进行分析,并对商用车动力传动系统技术发展提出新的展望,以期为商用车动力传动系统技术路径选择和技术创新发展提供参考依据。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
质子交换膜燃料电池的现状以及在电动车应用上的挑战
李冰, 李辉, 马建新, 王海江
汽车安全与节能学报    2010, 1 (4): 260-269.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2010.04.002
摘要3089)      PDF (1740KB)(4022)   
质子交换膜燃(PEM) 料电池技术已经取得重大进步,但是质子交换膜电池性能、成本、耐久性是制约其商业
化的关键因素。基于公开发表的文献,该文综述了质子交换膜燃料电池的现状以及在电动车(EV) 应用上的挑战。在
现状方面,介绍了质子交换膜燃料电池技术在电动车上应用以及在关键技术上取得的进步,特别是电堆和系统的各
个部件在性能、成本、耐久性的进步,但是,燃料电池汽车(FCEV)的商业化面临的挑战仍然是性能、成本和而久性,
这些方面和美国能源部(DOE)2010—2015 目标还有差距。还综述了在未来商业化中燃料电池汽车的维护问题。
相关文章 | 多维度评价
汽车主动避撞系统的安全距离模型和目标检测算法
裴晓飞,刘昭度,马国成,叶阳
汽车安全与节能学报    2012, 3 (1): 26-33.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2012.01.004
摘要2894)      PDF (1907KB)(3966)   
为辅助汽车驾驶员安全驾驶,开发了一种汽车主动避撞系统。该系统以“碰撞时间倒数”TTC-1
作为评价指标,采用了基于危险系数ε 进行分级报警与主动制动的安全距离模型,其关键参数按照
驾驶员特性进行标定。基于自适应巡航系统(ACC) 目标检测算法,设计了适用于避撞系统的毫米波雷
达算法。基于捷达轿车,开发了用于避撞系统的软硬件平台,并在良好路面下分别进行了主动避撞试
验和人为切换试验。实车试验表明:本系统的分级报警和主动制动功能,符合期望的TTC-1 指标,提
高了汽车的主动安全性,体现了驾驶员控制的优先性和协调性。
相关文章 | 多维度评价
用于电动汽车电池充电的非接触式动力转换系统
长塚裕一, 野口真伍, 金子裕良, 阿部茂, 保田富夫, 井田和彦, 铃木明, 山之内良一
汽车安全与节能学报    2011, 2 (2): 150-156.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2011.02.008
摘要2787)      PDF (2382KB)(3903)   
为了给电动汽车再次充电,需要结构紧凑、轻量化的非接触式动力转换系统。根据高效率、大气隙、有一定的误接宽容度的准则,开发了一种采用串并联电容器、具有矩形铁芯和双边缠绕的新型变换器,其尺寸为 240 mm×300 mm×40 mm, 气隙为(70±20) mm, 横向误接宽容度为 ±125 mm, 次级绕组质量为 4.6 kg。在次级绕组连接了充电控制电路和铅酸电池的情况下,测量了该系统的性能,在正常位置上获得了1.5 kW的输出功率和95%的效率。结果表明:该系统结构紧凑、轻量化,满足了上述判据。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
柴油车排放法规及后处理技术的现状与展望
帅石金,唐韬,赵彦光,华伦
汽车安全与节能学报    2012, 3 (3): 200-217.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2012.03.002
摘要2588)      PDF (8392KB)(3855)   
柴油车具有燃油消耗率低、转矩输出高、功率覆盖范围广等优点,在交通运输和工程机械
等领域得到广泛应用。随着汽车排放法规的加严,柴油车只有采用后处理装置才能满足未来严格的
排放法规。该文给出了欧洲、美国、日本和中国等国家或地区的汽车排放法规的发展趋势及其对油
品的要求;分析了满足相关法规的轻型柴油车和重型柴油车的排放控制技术路线;重点介绍了柴油车
氧化催化器(DOC)、氮氧化物选择性催化还原(SCR)、稀燃NOx 捕集器(LNT)和微粒捕集器(DPF)等
后处理技术的研究现状;对柴油车排放法规和后处理技术的未来发展进行了展望。
相关文章 | 多维度评价
电动汽车用锂离子电池的温度敏感性研究综述
李平,安富强,张剑波,王浩然
汽车安全与节能学报    2014, 5 (03): 224-237.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.03.002
摘要1350)      PDF (3316KB)(3813)   

在文献、专利调研基础上,统计和分析了电动汽车用锂离子电池的温度敏感性。结果表明:
低温和高温都影响电动车用锂离子电池的性能和寿命,从而影响其应用与市场普及。缓解该问题的技
术途径可以是:电池原材料改性、优化电池设计、电池系统热管理。当前的研究热点是:正负极材料
的微观改性,以提高其电子导电率和离子导电率;优化设计电极结构和电池结构,以均匀电池内部的
热分布和电分布;研发低温下电池交流预热与充电的新方法;联合应用液冷方案。

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碳中和背景下内燃机低碳和零碳技术路径及关键技术
帅石金, 王志, 马骁, 徐宏明, 何鑫, 王建昕
汽车安全与节能学报    2021, 12 (4): 417-439.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2021.04.001
摘要5211)   HTML639)    PDF (4021KB)(3766)   

自2020年9月中国在七十五届联合国大会上承诺“2030年碳达峰、2060年碳中和”以来,世界主要国家和地区2016年签署的《巴黎协定》控制全球气温上升幅度及采取碳中和政策和行动进入加速期。内燃机作为量大面广的道路、非道路移动机械和国防装备主导动力,在近中期肩负节能减排重要使命的同时,也面临着未来如何实现碳中和的巨大挑战和重要机遇。本文在分析欧、美、日、中等主要地区和国家碳中和政策和行动的基础上,提出并论述了内燃机近中期低碳和中远期零碳的两条技术路径及其可行性,以及内燃机使用生物质燃料、绿氢、绿氨和绿电合成液体燃料(e-fuel)等碳中和燃料需要解决的关键技术,旨在为内燃机的未来探索可持续发展之路。现有研究表明:内燃机作为一种高效高功率密度的燃料化学能转化为机械能的热力机,通过与电动化和智能化技术结合仍有较大的节能提升空间;内燃机相比氢燃料电池动力,产业链更完整,技术成熟度更高,成本更低,未来通过燃用碳中和燃料的新能源内燃机,仍可以在重型卡车、工程机械、船舶、航空等大型动力装备以及混合动力系统中得到大规模应用,促进中国能源和交通领域早日实现碳中和。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
车用燃料电池耐久性解决策略的思考
衣宝廉, 侯明
汽车安全与节能学报    2011, 2 (2): 91-100.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2011.02.001
摘要3387)      PDF (1428KB)(3733)   
车用燃料电池的耐久性是制约其商业化的技术挑战之一。该文从车用燃料电池材料与系统两方面论述了其衰减
机理与解决对策。系统方面主要分析了动态工况、启/ 停、低载怠速等过程中发生的反应气饥饿、动态电位循环以及
高电位对燃料电池的影响及解决对策;材料方面阐述了催化剂与载体、质子交换膜、膜电极组件以及双极板在提高
稳定性等方面的研究进展与发展方向。燃料电池的研发要坚持采用材料与系统改进并行的原则,现阶段可在原有材料
基础上利用系统控制策略的改进,提高车用燃料电池系统的使用寿命,但是这在一定程度上会增加系统复杂性;长
远地还要持续进行新材料的研发,最终形成材料创新、系统简化、满足商业化需求的新一代车用燃料电池技术体系,
为燃料电池汽车走向实用提供技术保障。
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高效清洁车用汽油机燃烧的研究进展
王建昕, 王志
汽车安全与节能学报    2010, 1 (3): 167-178.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2010.03.001
摘要3160)      PDF (2466KB)(3618)   
分析了2000—2009年来中国汽车工业发展和与此相关的能源及排放法规的变迁,指出节能的重要性将会超过排放污染问题。缸内直喷汽油机(GDI)和小排量是目前汽油机节能的两条途径,在气道喷射式汽油机上采用小排量技术具有成本低的特点,而在GDI汽油机上采用小排量技术则可以获得更显著的节油效果。以均质当量比为特征的第二代GDI节油效果有限,第三代GDI必须解决爆震(高压缩比)、废气稀释燃烧稳定性以及微粒排放3个关键问题。均质压燃(HCCI)是汽油机节能减排理想的燃烧方法。汽油-柴油双燃料燃烧方式具有最高的节油效果,并为未来汽油机和柴油机的统一化奠定基础。
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中国混合动力汽车动力总成技术进展
许敏, 张亦嘉
汽车安全与节能学报    2024, 15 (3): 269-294.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.001
预出版日期: 2024-06-30
摘要426)   HTML27)    PDF (4532KB)(190)   

在国家政策与市场需求的双重驱动下,2021年以来,中国品牌混合动力汽车动力总成技术实现突破,围绕中国市场特点与消费者用车习惯推出一批具有中国特色、世界范围内领先的混合动力汽车产品。近期混合动力汽车市场销量呈爆发式增长,2023年中国市场混合动力乘用车销售超300万辆,同比增长83%。然而,受近年来汽车领域电动化浪潮影响,行业内尚存关于混合动力汽车仅为过渡性技术的观点,部分消费者对国产混动汽车技术产品力仍存质疑。为纠正对混合动力汽车的片面性、偏见性认识,该文围绕中国混合动力汽车动力总成技术路线展开,聚焦多样化的混动架构与专用化的核心部件,提出新的混合度定义作为动力总成电气化程度的统一评价标准,探讨国内外主流混动技术异同,剖析当下中国最前沿的混动技术特点与发展趋势,厘清中国混动汽车动力总成的发展脉络。研究表明:中国式混动汽车以大容量动力电池与插电式混合动力为技术特色,实现发动机、电机两大驱动动力源以及动力电池、增程系统两大动力能量源的灵活混合与优势互补。与纯内燃机车相比,得益于电驱动技术辅助,混合动力汽车聚焦提高发动机热效率、发动机高效区利用率以及整车燃油经济性。与纯电动车相比,混合动力汽车则基于发动机的增程发电,以高性价比和高便利度解决纯电动车的补能焦虑;并通过结合发动机直驱、变速器动力放大等机械驱动技术,以更低的硬件成本实现更稳定的强劲动力输出。混合动力汽车的独特优势使其作为长期性技术路线,将成为带动汽车产业向碳中和方向转型升级的关键,该文对当下市场的深度分析和未来趋势的理性推测将为中国混动技术的进一步发展提供有益参考。

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智能网联环境下车载终端的发展现状与挑战
张永升, 李逸椆, 王亮, 徐志刚
汽车安全与节能学报    2024, 15 (3): 295-308.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.002
录用日期: 2024-06-30
预出版日期: 2024-06-30
摘要270)   HTML9)    PDF (1636KB)(84)   

随着智能网联技术的快速发展,智能网联汽车装配的智能车载终端功能也相应扩展。经过数十年的进步,智能车载终端系统在多个领域取得了显著的发展,并在自动驾驶领域展现出巨大的潜力。该文从智能车载终端在智能网联环境中的现状入手,描述了智能车载终端系统的架构,并回顾了在车间通信和车路协同赋能下车载终端系统的发展历程;对5G时代车联网无线通信技术的创新对智能车载终端发展的重大影响做了深入分析,并详细回顾了在协同驾驶与控制、边缘计算与雾计算、数字孪生等领域的最新研究成果,同时指出了智能车载终端在信息安全和自动驾驶测试领域面临的挑战。

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自动驾驶认知能力测试评价研究综述
杨澜, 赵祥模, 王润民, 王振, 房山, 瞿广跃
汽车安全与节能学报    2025, 16 (1): 1-15.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.01.001
摘要194)   HTML483)    PDF (1433KB)(79)   

对交通动态情境的准确认知是自动驾驶(AV)智能性的关键体现,因此全面、合理、高效的测试评价方法对于验证其效能至关重要。为了跟踪自动驾驶认知能力测试评价的研究进展,该文首先从宏观、中观和微观3个层面深入剖析了自动驾驶测试领域存在的核心问题,深入探讨了自动驾驶与人类驾驶在认知方面的关联性;其次,从基于“金字塔”模型的自动驾驶测试体系架构入手,全面回顾了在关键测试场景生成、虚拟仿真测试、虚实融合测试、实际道路测试以及认知能力评价等领域的最新研究成果;最后,指出了自动驾驶认知能力测试评价领域面临的挑战和发展趋势。该综述研究成果将为自动驾驶技术的迭代演进和功能验证提供重要参考。

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氨氢融合零碳内燃机燃烧过程综述
王志, 齐运亮, 陈清楚, 李骏
汽车安全与节能学报    2024, 15 (4): 443-466.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.04.001
摘要143)   HTML759)    PDF (11029KB)(83)   

随着中国“碳达峰”与“碳中和”目标的提出,内燃机低碳化、零碳化势在必行。氨作为零碳燃料和氢的高能量密度载体,是实现碳中和有潜力的替代燃料。研发氨氢燃烧技术,实现氨高效清洁融合燃料零碳大功率内燃机高效近零排放对全球气候治理具有重大意义。该文在分析氨作为未来绿色能源的潜力及其在内燃机中实际应用的基础上,从氨氢内燃机的燃烧模式、氨氢燃料的燃烧化学反应动力学、氨氢燃料供给方式等方面综述了氨氢内燃机的燃烧的最新进展,对比分析了火花点燃/均质压燃/射流引燃3种燃烧模式、氨气道喷射/液氨缸内直喷2种燃料供给方式、主动射流/被动射流2种点火方式,提出并论述了基于氨在线裂解制氢实现基于单一液氨燃料油箱的氨氢融合燃烧,是内燃机实现碳中和的极具潜力的技术路线,指出了氨氢内燃机喷雾、燃烧和氮基排放控制三方面需要解决的关键技术和科学问题。研究表明:氨氢融合内燃机采用微量氢气(小于3%)引燃氨混合气,可以获得稳定燃烧和高热效率,并拓展稀然极限。氨氢融合零碳大功率内燃机作为氨燃料高效可靠的应用载体,在重型车辆、工程机械、远洋船舶、发电等多个领域具备广泛的应用潜力与价值,氨氢内燃机的研发可推动基础燃烧理论的进步,也可以促进中国内燃机产业迈上新的台阶。

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自动驾驶技术的未来:单车智能和智能车路协同
刘洋, 占佳豪, 李深, 李小鹏, 陈峻
汽车安全与节能学报    2024, 15 (5): 611-633.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.05.001
摘要137)   HTML961)    PDF (2377KB)(99)   

随着全球交通拥堵和安全问题的日益突出,自动驾驶技术的广泛应用被认为是解决这些问题的重要途径,单车智能技术(SAD)和智能车路协同系统(i-VICS)是当前自动驾驶领域的两大研究热点。本文阐述了单车智能和车路协同系统的基本概念和关键技术,讨论了单车智能中的感知定位、决策规划和控制执行技术,以及车路协同系统中的协同感知定位、协同通信和分级云控技术,并回顾了不同技术的研究成果;总结了中、美、德、日对自动驾驶技术路线的发展选择,并讨论了不同技术所带来的商业性产业链变革;剖析了单车智能和车路协同所面临的技术挑战,以及自动驾驶技术所面临的社会与法律挑战,并以此展望未来的发展方向,为自动驾驶技术的创新和应用提供参考。

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智能网联汽车标准体系及重点标准研究与展望
孙航, 张路, 季国田
汽车安全与节能学报    2024, 15 (6): 795-812.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.06.001
摘要135)   HTML1914)    PDF (1482KB)(161)   

该文基于《国家车联网产业标准体系建设指南(智能网联汽车)(2023版)》,在全面分析智能网联汽车标准体系的基础上,提出了以汽车智能化、网联化、汽车电子及综合安全为核心的智能网联领域标准研制路径以及国际标准法规协调方向。通过研究驾驶自动化系统的技术体系以及典型产品和应用场景,提出了先进驾驶辅助系统和自动驾驶系统的标准体系框架及标准制定路线;通过梳理车载网联通信技术及应用场景,提出网联功能与应用标准体系及标准制定路线;重点分析了汽车电磁兼容、电子环境及可靠性评价、汽车芯片以及车载电子各子领域当前的技术及产品研究现状,提出了汽车电子的标准制定路线;针对综合安全提出了面向智能网联汽车的四维安全概念,包括功能安全、预期功能安全、网络安全和数据安全,并分别论述了各类安全标准体系研究的重点内容,提出各类安全标准的制定路线;最后论述了智能网联汽车国际标准法规研制思路及中国标准制定与国际标准法规的协同关系。结合中国智能网联汽车技术及标准发展需求和国际标准法规协调趋势,对中国智能网联汽车标准体系建设及重点标准制定提供了思考方向和建议。

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交通网络和电力网络融合承载力的研究综述
吴桐, 黄凯, 刘志远, 蒋玮
汽车安全与节能学报    2024, 15 (5): 634-649.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.05.002
摘要121)   HTML8)    PDF (1700KB)(322)   

电动汽车作为交通电气化的核心,对减少温室气体排放和提高能源效率起到了积极的作用。显著增长的电动汽车保有量和市场占比对充电基础设施产生了一定的影响,如充电设施不足和电网负荷波动等问题凸显。本文深入梳理了交通网络承载力和电力网络承载力的基本概念、计算方法和评估指标,分析了交通与能源网络两网评估方法与两网融合韧性,并探讨了交通-电力融合系统潜在的挑战与策略;揭示出目前亟待开展的研究领域并指出了未来的研究方向,以期提高充电设施效率,缓解交通拥堵,保障电网稳定运行。

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考虑经验驾驶行为的入弯实时类人速度规划方法
陈绮桐, 赵东, 刘丛志, 李亮
汽车安全与节能学报    2024, 15 (3): 309-320.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.003
预出版日期: 2024-06-30
摘要115)   HTML15)    PDF (3984KB)(78)   

为提高自动驾驶汽车的安全性、舒适性与通行效率,提出了一种考虑到滑行及安全速度的类人入弯速度规划策略。该策略基于混沌优化理论与实车弯道行驶速度数据,通过将车辆的入弯速度规划问题构建为多目标优化问题,建立了舒适模式与效率模式。通过定义奇点速度,简化了非线性高阶约束条件。结果表明:在该策略规划中,在不同弯道场景下,横向加速度和纵向加速度均在摩擦圆约束内,可保证车辆的行驶安全。相比于未考虑滑行的方法,在舒适模式下,该策略产生的纵向加速度减小9.76%,通行效率提高61.73%;在效率模式中,纵向加速度为加速度阈值,满足加速度约束,通行效率提高88%。因而,无论舒适模式还是效率模式,该方法均可兼顾舒适性和通行效率。

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基于时空结合的道路交通事故的黑点判别方法
陈春, 王晨宇, 张道文
汽车安全与节能学报    2024, 15 (3): 321-328.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.004
预出版日期: 2024-06-30
摘要112)   HTML12)    PDF (1230KB)(238)   

为精准识别道路交通事故黑点,辅助交通事故的防控,提出了一种基于时空结合的交通事故黑点判别方法。以时空重叠率,来衡量道路危险程度;用双曲正切函数拟合时空重叠率的累积频率;将拟合函数最小曲率半径对应的点,规定为临界值;以大于临界值的时空复合点,来判别为事故黑点;对成南(成都—南充)高速第二辖区交警大队收集的交通事故数据,进行实例研究。利用本时空结合的判别方法,从64例有效案例中,共判别出13个事故黑点。结果表明:事故频率法、累积频率曲线法、核密度分析法、时空重叠率法的碰撞预测准确率指标(CPAI)值分别为2.29、2.03、2.03、2.29,这意味着:时空重叠率法具有良好的判别准确性。时空重叠率法同时结合空间和时间维度,增加了黑点判别的可靠性。

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某电动汽车侧面柱碰工况门槛梁截面参数优化
荣海, 蒋建中, 姚再起, 马凯
汽车安全与节能学报    2024, 15 (6): 813-820.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.06.002
摘要89)   HTML9)    PDF (2616KB)(40)   

某电动汽车侧面柱碰工况电池模组截面峰值力(Fmax)超标,为提升电池碰撞安全性,同时实现车身轻量化,开展门槛梁截面参数优化。选取26个厚度及位置参数作为优化变量,以减小Fmax和门槛梁质量作为目标,以电池模组最大挤压变形量(dmax)和塑性应变(εpmax)作为约束。首先通过最优Latin超立方生成样本,基于样本建立全连接神经网络近似模型,然后运用NSGA-Ⅱ算法开展多目标优化,最后将优化结果代入仿真进行验证。结果表明:优化后电池模组Fmax由21.8 kN降低至20 kN以下,达到了安全要求;同时,门槛梁减重1.41%~4.02%,实现了轻量化效果。进一步分析表明,部分方案电池模组dmaxεpmax也同步降低,在减重的同时更全面地提升了电池的碰撞安全性。

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轮毂电机失效下分布式驱动电动汽车主动转向容错控制策略
卢彦博, 梁晋豪, 殷国栋, 冯吉伟, 王凡勋
汽车安全与节能学报    2024, 15 (4): 467-476.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.04.002
摘要84)   HTML124)    PDF (6444KB)(86)   

为提高分布式驱动电动汽车在单轮或单边轮毂电机失效时的稳定性,提出了一种基于事件触发机制的主动转向容错控制策略。设计了基于线性矩阵不等式的故障状态观测器,建立了基于残差评估函数的容错切换机制;采用了Pareto最优理论的分布式模型预测协同控制策略,以实现车辆底盘主动转向系统和横摆力矩控制系统的容错控制最优分配机制。基于Matlab/Simulink软件和CarSim软件在硬件在环平台展开实验。结果表明:当轮毂电机发生恒偏差或变增益故障时,所设计的容错控制算法在低路面附着系数的双移线工况下,横摆角速度跟踪误差降低14.9%,侧向位移跟踪误差降低28.2%。因而,实现了分布式驱动电动汽车在轮毂电机失效下的容错性能和稳定性能。

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双端通信时延下网联车辆纵向队列的分布式控制器设计与分析
王靖瑶, 黄江山, 郭景华, 李克强
汽车安全与节能学报    2024, 15 (3): 402-412.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.014
预出版日期: 2024-06-30
摘要76)   HTML10)    PDF (2367KB)(68)   

网联车辆队列系统的双端通信时延会极大影响队列的控制性能,而且在极端情况下,甚至可能引发队列失稳、发生碰撞的现象。该文在充分考虑车云双端通信时延的基础上,提出了一种基于云的分布式控制算法。通过一定假设,对云控场景下的车辆队列使用采样控制系统的方法进行建模,将双端通信时延进行统一;使用Riccati不等式设计了状态反馈分布式控制器,使用Lyapunov-Razumikin定理分析了控制算法的渐近稳定性,进而得到时变时延上界与通信拓扑、耦合增益之间的关系。结果表明:存在一个合适的耦合增益使得所能容忍的时延上界最大,且通信拓扑Laplacian矩阵最大与最小特征值的比值与时延上界大小呈负相关的趋势。

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基于特征阻抗及滑动t方法的变电流快充析锂检测方法
郝祯淇, 王学远, 李嘉伟, 戴海峰, 魏学哲
汽车安全与节能学报    2024, 15 (3): 344-350.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.007
预出版日期: 2024-06-30
摘要75)   HTML6)    PDF (1315KB)(56)   

在低温、高倍率等充电情况下,锂离子电池的石墨负极会发生析锂现象,对电池的寿命和安全性造成严重影响。为了解决锂离子电池在变电流快充工况下析锂的在线检测问题,该文提出了一种基于特征阻抗与滑动t检验的在线析锂检测方法。采用在直流充电电流的基础上叠加1 Hz正弦交流激励电流来实时测量特征频率阻抗,探究变电流充电时阻抗随电池析锂的变化规律; 继而利用特征阻抗实部的变化与电池负极析锂的相关性,针对变电流快充工况,提出了基于滑动t方法的在线检测析锂起始点的检测方法。结果表明:该方法可以实现充电过程中5%SOC的延迟内识别析锂起始点,有利于形成闭环充电策略,最大限度地减少析锂危害。

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汽车轻量化技术研究现状及展望
徐世伟, 纪志康, 肖培杰, 袁泉, 袁秋奇, 刘瑜, 李君鸿, 李可维, 李建宇, 曾卓然, 肖志, 何聪
汽车安全与节能学报    2025, 16 (1): 16-31.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.01.002
摘要75)   HTML6)    PDF (4843KB)(53)   

随着中国汽车工业的迅速发展和汽车保有量的急速增长,所引起的能源危机、环境污染和交通安全等矛盾日益凸显。汽车轻量化技术是解决该矛盾的有效途径之一。该文介绍了汽车轻量化技术的研究现状,并对各项轻量化技术的发展进行了展望。采用轻量化材料、优化结构设计和新型先进制造工艺是汽车轻量化的 3 大有效途径。轻量化材料主要涵盖超高强度钢、铝合金、镁合金等金属材料和高分子材料、复合材料等非金属材料;结构设计优化包括整车或零部件结构的拓扑优化、形状优化、尺寸优化以及多学科设计优化;先进制造工艺包括焊接、铆接等同种/异种材料连接技术和一体压铸等材料成型技术。轻量化技术的发展对中国汽车交通行业的发展具有重要意义。

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基于自适应自编码器假人力学响应降维和重构方法
侯志平, 朱海涛, 刘灿灿, 杨佳璘
汽车安全与节能学报    2024, 15 (3): 337-343.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.006
预出版日期: 2024-06-30
摘要74)   HTML7)    PDF (1501KB)(30)   

为了解决碰撞假人力学响应曲线的降维和重构问题,基于标准自编码器原理和假人力学响应曲线特征,添加限制条件,构建了自适应自编码器方法;选取假人的头部重心合成加速度曲线数据,经过数据清洗和取样后,作为样本数据;计算标准自编码器和自适应自编码器的互相关系数和重构均方误差,对比验证该自编码器的线性和非线性降维和重构能力。结果表明:该自编码器对假人力学响应数据的线性的升维重构误差为2.6%;对非线性的升维重构误差为2.4%;低维数据的协方差值接近于0。因此,本文所提方法可对假人力学响应数据实施线性和非线性降维,并可实现升维重构,且降维得到的低维数据具有强独立性。

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基于MSFA-Net的车辆及车道线检测算法
文斌, 丁弈夫, 胡一鸣, 彭顺, 胡晖
汽车安全与节能学报    2024, 15 (3): 433-442.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.017
摘要73)   HTML3)    PDF (2291KB)(46)   

车辆检测与车道线分割是自动驾驶感知系统的重要组成部分,其基本要求是具有高精度和实时性。鉴此提出一种双任务多尺度特征聚合网络(MSFA-Net),该网络由1个特征提取网络和2个检测分支网络构成,实现了车辆和车道线同时检测。首先使用E-ELAN网络构造共享主干特征网络;在车辆检测分支网络设计增强卷积模块(CBS+)进行自下而上的特征融合以提升精度;在车道线检测分支网络使用特征融合模块(FeatFuse)对多分辨率特征进行自适应加权融合,配合空洞卷积语义感知模块(CDBS)使用梯形结构的多空洞值卷积对融合特征进行采样,以提升不连续车道线及其他非线性车道的分割精度。结果表明:在BDD100K数据集上,该文网络MSFA-Net其平均精度均值、召回率、像素准确率分别达到了81.3%、90.1%和80.1%,检测帧率达到了41.6 帧/s,能较好适应真实行车环境的需求。

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通过嵌合管来增强负Poisson比结构的耐撞性能
周建中, 聂冰冰, 孙会明, 黄健, 王良模, 高强
汽车安全与节能学报    2024, 15 (3): 329-336.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.005
预出版日期: 2024-06-30
摘要71)   HTML5)    PDF (3802KB)(29)   

为了提高结构耐撞性,从而实现车辆轻量化,提出了一种嵌合管(由薄壁方形管嵌入双箭头格子而组成的)具有负Poisson比的增强型结构。通过负Poisson比的收缩效应,来增强负Poisson比结构和嵌合管的耦合作用。建立了增强型结构的有限元模型,并通过压缩试验,来验证其准确性;通过数值方法,在轴向载荷下,比较双箭头点阵结构、结构填充管和嵌合管负Poisson比增强型结构的耐撞性能,并进行了参数分析。结果表明:与双箭头点阵结构和填充管结构相比,增强型结构的总吸收能量为1.12 MJ,提升了约40%;比吸能13.2 kJ/kg,提升了约30%;短梁的夹角70°、长梁的夹角40°、长梁厚度1.4~1.6 mm、短梁厚度1.2 mm的结构填充管结构,具有较大的比吸能和较小的碰撞峰值力;增加嵌管厚度显著提升耐撞性能,但结构质量急剧增加,嵌管厚度达到1.2 mm左右时,兼顾耐撞性和轻量化的需求。

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采用转角补偿LQR的自动驾驶集卡路径跟踪控制
曹莉凌, 刘威, 代堃鹏, 周国峰
汽车安全与节能学报    2024, 15 (3): 413-423.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.015
预出版日期: 2024-06-30
摘要66)   HTML8)    PDF (1944KB)(531)   

为了解决自动驾驶集卡中半挂车在行驶过程中的路径偏移问题,提出了一种引入铰接角偏差和转角补偿的线性二次调节器(LQR)控制方法。基于集卡三自由度动力学模型建立了考虑铰接角偏差的路径跟踪误差模型;通过采用比例-积分-微分(PID)算法进行转角补偿设计了LQR路径跟踪控制器;通过MATLAB/Simulink和TruckSim搭建联合仿真平台,在不同工况下进行仿真分析验证。结果表明:通过采用提出的路径跟踪算法,引入PID转角补偿,牵引车平均距离偏差降低62%以上,半挂车平均距离偏差降低31%以上,航向偏差和铰接角偏差也均有所改善。因此,该文提出的控制算法具有较好的路径跟踪性能,提高了对期望路径跟踪的精度和稳定性。

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基于集成学习与数据驱动的电动汽车动力电池多维度故障预警
王健俊, 陈豪, 付元承
汽车安全与节能学报    2024, 15 (3): 368-378.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.03.010
预出版日期: 2024-06-30
摘要64)   HTML1)    PDF (2358KB)(51)   

针对汽车动力电池风险预测中单一算法在非均衡数据集上性能欠佳,以及分析维度不足等问题,提出一种建立在多维特征之上的数据驱动多模型集成学习方法以实现电池故障预警。根据内外部因素从电池状态、行驶状况、历史信息和时间环境多方面提取特征,以还原真实应用场景;通过Filter-Wrapper法剔除冗余无效信息来进行特征筛选,以提高鲁棒性;在Bayes优化结合网格搜索法完成超参数调优的基础上,构建了以SVM、LightGBM和XGBoost为初级学习器、LR为次级学习器的异质集成Stacking模型。结果表明:考虑了外部特征后的融合模型在评估指标上综合表现最好,其中在中、高等级的故障预警上召回率分别达到了85.81%和88.92%,相较传统仅考虑电池内部特征的单一模型有着更好的预测精度和泛化能力。

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不同坐姿乘员在自动驾驶汽车碰撞中的损伤仿真实验
武和全, 李羿辉, 刘瑾, 张申奥
汽车安全与节能学报    2024, 15 (4): 484-491.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2024.04.004
摘要64)   HTML66)    PDF (2733KB)(41)   

为研究不同坐姿乘员在自动驾驶汽车中的碰撞安全性,筛选了7种具有代表性的乘员姿态(包括头部、上肢和躯干的变化)进行正面碰撞的仿真实验,对其乘员运动学和所受载荷进行了对比分析,研究其姿态对乘员碰撞损伤的影响。结果表明:在正面碰撞仿真实验中,倚靠姿态乘员的综合损伤风险与其他姿态相比更高,较交谈姿态,倚靠姿态乘员胸部压缩量增大了45.5%,肋骨骨折严重,内脏器官应变提高了48.8%,左倾姿态乘员损伤风险则明显降低,其头部损伤风险减少了49.1%,胸部损伤降低了14.4%。基于此,提出乘员在碰撞前可通过调整自身姿态来规避部分损伤的策略,以提高乘员在自动驾驶汽车中的碰撞安全性。

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