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2026年 第17卷 第4期 刊出日期:2026-08-30 上一期   
综述与展望
质子交换膜电解池/燃料电池两相流数值模拟研究进展
包成, 刘宇轩, 米烁东
2026, 17(4):  421-437.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2026.04.001
摘要 ( 134 )   HTML ( 24)   PDF (8477KB) ( 70 )  

质子交换膜电解池(PEMEC)和质子交换膜燃料电池(PEMFC)是推动氢能开发利用的核心设备。然而,其内部相似且极为复杂的气液两相流输运现象显著影响电化学性能。由于传统实验手段的局限性,数值模拟技术已成为揭示两相输运机理及优化水气管理策略的有力工具。该文系统综述了PEMEC/FC 中两相流数值模拟的研究进展,详细对比了主流两相流模型的优缺点及适用尺度;重点分析了运行参数和组件结构特性对流道和多孔层内两相输运过程的影响;针对半/全电池跨尺度模拟,评述了宏观模型和“VOF + UFT”等耦合模型的应用现状,并总结了当前数值模型在动态边界条件和多尺度耦合方面的不足,展望了人工智能在未来全电池或电堆模拟中的应用前景。

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汽车安全
基于路面附着系数估计的分布式驱动电动汽车横摆稳定性控制
陈硕, 张风奇, 付叶雨, 解少博
2026, 17(4):  438-449.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2026.04.002
摘要 ( 127 )   HTML ( 23)   PDF (7077KB) ( 102 )  

针对分布式驱动电动汽车在低附着、对开及附着突变路面下易发生横摆失稳的问题,该文提出一种基于路面附着系数估计的横摆稳定性控制策略。该策略针对不同工况下附着信息可观性差异,构建双模型并行无迹Kalman滤波(UKF)路面附着系数在线估计方法,并将估计结果用于参考横摆角速度、质心侧偏角约束修正及滑模切换增益自适应设计;同时,在下层驱动力矩分配中建立基于附着约束的四轮驱动力矩优化分配策略。结果表明:相比常规滑模控制策略,所提方法使横摆角速度峰值平均下降15.19%,质心侧偏角峰值平均下降22.90%。说明该策略能够实时适应路面附着变化,有效提升复杂路面下车辆操纵稳定性。

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AI道德困境下自动驾驶多主体责任贡献与伦理决策研究
夏雪, 许述财, 李浩然, 钱闯
2026, 17(4):  450-458.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2026.04.003
摘要 ( 89 )   HTML ( 17)   PDF (1912KB) ( 46 )  

针对自动驾驶人工智能(AI)道德困境判定条件不清、伦理决策依据与责任贡献量化不足的问题,该文提出多主体责任贡献分析与伦理决策方法。结合典型事故场景,提取车辆状态、道路环境、交通参与者、人机交互和数据追溯变量,构建责任因素—主体关联关系与综合伦理代价函数,并开展SCANeR与MATLAB联合仿真。结果表明:基准工况下紧急制动方案综合代价值最低,为0.276;外部交通参与者和自动驾驶系统相对责任贡献度分别为0.50和0.26;权重扰动下候选方案排序保持稳定。该文方法可为自动驾驶伦理决策和事故过程复核提供参考。

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汽车节能与环保
基于可视化快速压缩机的正庚烷末端自燃行为研究
刘伟, 齐运亮, 曹曦, 王志
2026, 17(4):  459-466.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2026.04.004
摘要 ( 56 )   HTML ( 14)   PDF (2585KB) ( 27 )  

为揭示高反应活性燃料末端自燃诱发爆震的演化特征及其爆震强度影响因素,该文基于可视化快速压缩机(RCM)研究了化学计量比正庚烷/空气混合气在点燃条件下的自燃和爆震行为。采用高速摄影同步高频压力采集识别了正庚烷自燃及爆震传播特征,并结合0维化学反应计算工具分析末端混合气自燃过程的热力学路径。结果表明:正庚烷爆震强度与初始能量密度呈正相关。相同初始温度下,初始压力升高使爆震强度增大;正庚烷爆震强度随点燃-自燃消耗比例增加而降低,且初始温度越高,爆震强度对该比例的敏感性越强。相同初始压力下,初始温度升高使自燃提前但压力震荡减弱;当初始温度由 615 K 升高至 685 K 时,正庚烷末端混合气自燃前经历的温升由约 135 K 降低至约 55 K,燃烧过程由受火焰传播显著影响转变为自燃主导。研究表明,较高的反应活性会使得正庚烷在进一步受到火焰压缩前提前发生自燃,导致自燃时刻末端混合气的热力学路径难以进入负温度系数(NTC)区域;高反应活性燃料的爆震分析需结合能量密度、火焰/自燃消耗比例等因素综合评价。

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喷射控制参数对甲醇柴油双直喷内燃机性能的影响
柳东威, 张显越, 于迅, 刘浩业, 孙凯, 王天友
2026, 17(4):  467-475.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2026.04.005
摘要 ( 60 )   HTML ( 8)   PDF (2421KB) ( 26 )  

为系统揭示宽负荷范围内喷射控制参数对甲醇柴油双直喷内燃机燃烧与排放的影响规律,该文在甲醇替代率超过90%的条件下,通过甲醇柴油双直喷单缸机试验系统研究了低、中、高3种负荷时甲醇的喷射压力和甲醇与柴油的喷射正时对燃烧与排放性能的影响。结果表明:甲醇喷射压力提高可加速甲醇放热,使指示热效率提升,但高负荷下过高的喷射压力会导致最大压力升高率超限,引发爆震;推迟甲醇喷射正时使CA50燃烧相位线性推迟,指示热效率大幅下降,但NOx排放降低;提前柴油喷射正时使甲醇放热率峰值先降后升,指示热效率和燃烧持续期呈先增后减趋势; 当柴油喷射正时略早于甲醇时,发动机在兼顾热效率与排放方面表现最佳。

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锂离子电池液冷板多热源拓扑优化设计研究
李奇奇, 赵波宇, 邹铁方
2026, 17(4):  476-484.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2026.04.006
摘要 ( 79 )   HTML ( 9)   PDF (4660KB) ( 30 )  

针对锂离子电池高倍率放电时中心区域积热导致温度不均的问题,为实现高效的积热抑制,该文提出一种耦合实际非均匀产热特性的多热源分区液冷板拓扑优化设计方法。基于变密度法,构建最小化平均温度与流体功耗的双目标模型;依次建立双热源、9区3级热源及15区5级热源3种分区模型,探究精细度对流道构型及散热性能的影响。结果表明:基于双热源分区生成的拓扑冷板,其综合性能显著优于传统预设构型;相较传统蛇形冷板,双热源构型的最高温度降低了0.6 K,温度标准差降低了16.67%,压降大幅下降69.4%。分区方案的精细度对散热性能有显著影响,随着分区精细度提升,优化算法能够自动生成中心加密、边缘疏放的仿生树状复合流道;最精细的15区5级模型温控表现最优,实现了流阻控制与局部靶向冷却的最优空间匹配。该研究为冷板的“热源感知”设计提供了新路径。

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热电设备耦合的强制风冷宽温域锂电池组热管理试验研究
林明童, 王琦, 刘强, 林杉杉, 赵宇杰, 于洋
2026, 17(4):  485-493.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2026.04.007
摘要 ( 50 )   HTML ( 7)   PDF (3373KB) ( 21 )  

针对传统风冷在夏季炎热环境下散热能力有限,且难以兼顾冬季寒冷环境的加热需求,该文提出了一种循环气流与热电设备(TEDs)耦合的电池热管理系统(BTMS)。电池包内循环气流实现电池与热电设备的热交换,改变热电设备电流方向可灵活切换加热/冷却模式;搭建实验台架,研究环境温度、热电设备电压和电池放电工况对热管理性能的影响。结果表明:在-20 ℃环境下,采用6 V热电设备电压将电池组加热至15 ℃,平均温升速率为1.41 ℃/ min,最大温差为4.5 ℃;在40 ℃高温以3 C倍率放电,电池组最大温度和温差分别为45 ℃和4.3 ℃,相较无热电冷却工况(最高温度60 ℃、温差7.1 ℃)分别降低了25%和39.44%。该研究为宽温域电池热管理提供了可行的技术路径与实验依据。

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智能驾驶与智慧交通
基于时空联合搜索的动态避障泊车轨迹规划方法
金别树, 刘晓博, 肖忠坤, 许庆, 王广玮
2026, 17(4):  494-502.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2026.04.008
摘要 ( 72 )   HTML ( 9)   PDF (3072KB) ( 36 )  

提出一种在动态复杂停车场环境下自主泊车轨迹的规划方法并进行仿真计算。通过静态障碍物地图轻量化预处理与动态障碍物状态索引,构建时空环境模型;引入时间维度,结合有向距离场启发式函数实现高效搜索与动态避障。采用基于构型空间逆向采样与级联剪枝的Reeds-Shepp(RS)曲线生成策略以实现车辆泊入。结果表明:在常规场景下,本文方法成功率达到100%,较普通混合A*和时空混合A*分别提高49.92%和1.59%;在垂直与倾斜场景下,规划时间分别降低53.8%和56.9%,在平行场景下,规划时间降至0.61 s。在断头路场景中,垂直和平行泊车规划时间分别降低71.0%和77.6%,平行泊车路径长度缩短9.9%,换挡次数减少66.7%。从而,验证了其在复杂动态泊车环境中的有效性。

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标
感知不确定环境下基于概率约束的车辆紧急避撞策略
樊晨旭, 关永学, 侯文彬, 付康, 徐莉
2026, 17(4):  503-510.  doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2026.04.009
摘要 ( 54 )   HTML ( 6)   PDF (2312KB) ( 29 )  

针对高速道路空间受限场景下,车载传感器感知不确定性与避撞轨迹规划可行性之间的矛盾,提出了一种基于机会约束的概率鲁棒轨迹规划与闭环控制方法。构建基于多维 Gauss 分布的障碍物感知不确定性模型,利用机会约束规划理论将避撞概率约束转化为基于 3σ 原则的确定性动态安全边界,实现了安全余量随感知噪声水平的自适应调整;基于深度学习框架 PyTorch 构建完全可微的非凸优化求解器,在满足车辆动力学与物理空间硬约束的前提下实现轨迹参数的梯度优化求解;依托CARLA 构建了“感知-规划-控制”闭环测试框架。结果表明:相比于忽略误差的基准策略与预留固定余量的保守策略,所提方法克服了前者 27% 的高碰撞率与后者 99% 的高规划失败率缺陷,在设定工况下实现了 100% 的避撞成功率;在极端感知高估误差 0.6 m 的工况下,主车最大横向跟踪误差严格控制在 0.174 m 内,无碰撞失稳现象。该方法打破了传统保守策略的“窄路无解”的僵局,具备一定的底层工程执行性与安全性。

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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 (1691)   HTML (228)    PDF (1247KB)(11151)   

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 (987)   HTML (219)    PDF (8210KB)(10523)   

“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 (1633)      PDF (2587KB)(8778)   
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 (3226)      PDF (2451KB)(8320)   
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 (3280)      PDF (1518KB)(7331)   
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。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
新能源汽车节能规划与控制技术研究综述
孙超, 刘波, 孙逢春
汽车安全与节能学报    2022, 13 (4): 593-616.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2022.04.001
摘要 (506)   HTML (184)    PDF (2764KB)(7006)   

通过车辆的运动规划与控制提升新能源汽车的节能效果,已经成为当前国内外聚焦的关键研究热点。该文总结了新能源汽车节能规划与控制技术的最新研究现状,分析了节能路径规划(eco-routing)、节能车速规划(eco-driving)、节能充电规划(eco-charging)、能量管理(energy management)和同时涉及以上多个领域的多任务优化技术。研究发现:虽然当前新能源汽车节能规划与控制技术已经取得了可观的研究进展,但在动态或随机交通行为场景下求解困难,综合考虑路径、速度和充电等深度关联行为的集成与协同优化仍需要探索,高价值的研究成果也有待从实验验证走向产业应用。今后新能源汽车节能规划与控制技术的未来发展趋势包括:1)考虑环境时变性和行为随机性的新问题;2)运用先进预测和高效求解等手段的新算法;3)系统解决多车多任务多维度问题的新方法;4)在真实场景下可复制推广的新应用。研究和解决以上问题对实现更高水平的新能源汽车节能控制具有重要意义。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
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 (1125)      PDF (2285KB)(6258)   

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。

相关文章 | 多维度评价
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 (1638)      PDF (2806KB)(6179)   

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。

相关文章 | 多维度评价
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 (2318)      PDF (2391KB)(5935)   
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。
相关文章 | 多维度评价
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 (2110)      PDF (2996KB)(5934)   
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。
相关文章 | 多维度评价
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 (3367)      PDF (1917KB)(5647)   
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。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
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 (977)      PDF (1599KB)(5604)   

       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。

相关文章 | 多维度评价
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 (898)      PDF (1538KB)(5573)   

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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“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 (540)   HTML (193)    PDF (4252KB)(5395)   

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。

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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 (807)      PDF (1754KB)(5356)   

       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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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 (2751)      PDF (2516KB)(5262)   
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 (2360)      PDF (1954KB)(5196)   
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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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 (996)      PDF (2819KB)(5149)   

        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。

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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 (2422)      PDF (4938KB)(5004)   

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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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 (2403)      PDF (3857KB)(4908)   
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 (1685)      PDF (1365KB)(4764)   
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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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 (642)      PDF (2781KB)(4574)   

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。

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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 (2450)      PDF (1760KB)(4549)   
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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重型车下阶段排放法规基本思路与发展趋势
景晓军, 任烁今, 汪晓伟, 李腾腾, 方茂东
汽车安全与节能学报    2023, 14 (2): 133-156.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2023.02.001
录用日期: 2022-11-29
预出版日期: 2023-04-27
摘要 (583)   HTML (254)    PDF (3351KB)(4524)   

在机动车污染治理不断加强和车辆动力持续电动化的趋势和背景下,近年来,世界多国正在讨论“禁燃令”,同时更严苛的排放法规陆续出台,这甚至已经关系到传统内燃机(ICE)动力的存亡问题。然而,由于运力和行驶距离需求,内燃机将仍然是重型商用车的主要动力形式。目前,欧盟、美国加利福尼亚州空气资源委员会(CARB)和美国环境保护署(EPA)均发布了新的重型车排放法规,中国也已经启动国七排放标准的研究工作。该文从尾气排放、实际道路测试、温室气体排放、车载诊断 (OBD)和远程监控、非尾气排放以及耐久要求等6个方面对比分析了目前欧美重型车和发动机下阶段排放法规的最新进展和发展趋势,阐明了各标准的具体要求,并指出了可能的技术路线,旨在为重型车和发动机行业及时应对排放标准升级和相关前瞻性研究提供借鉴。研究表明,重型车未来排放标准具有5大发展趋势:尾气排放测试向多种污染物超低排放发展,在有可能成为最终一代排放法规的情况下,下阶段排放法规需要考虑长期减排方案;更加注重车辆实际道路、低负荷、怠速和冷启动排放;加强温室气体和常规气体排放协同控制;通过远程大数据的方式实现在用车排放的高效监控;增加制动和轮胎磨损等非尾气排放的考核。总之,重型车下阶段排放标准将在排放物种类、排放测试方法及排放监控手段等方面融入新方法新理念,以不断推动重型车向清洁环保高效的目标发展。

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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 (447)   HTML (1127)    PDF (2377KB)(4505)   

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。

图表 | 参考文献 | 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 (3108)      PDF (1907KB)(4476)   
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。
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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 (3282)      PDF (2466KB)(4281)   
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。
参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
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 (5903)   HTML (750)    PDF (4021KB)(4220)   

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 (3649)      PDF (1428KB)(4205)   
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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电动汽车混合驱动与混合制动系统——现状及展望
张俊智,吕 辰,李禹橦
汽车安全与节能学报    2014, 5 (03): 209-223.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2014.03.001
摘要 (933)      PDF (2350KB)(4183)   

各种电动汽车(EV) 的混合驱动与混合制动的性能严重地影响着车辆的节能及安全。本文从
参数匹配优化、耦合能量管理、动态协调控制等方面,综述了混合驱制动系统全球最新研发进展,
提炼了本质科学问题与共性技术体系。为了提升电动汽车性能,在混合驱制动系统研发方面需进一步
解决的是:优化面向整车动力学过程中的系统参数匹配;构建电动汽车运行的信息物理融合系统,后
者可提供多源双向驱制动能量在线优化的管理平台;探索极端工况下系统的动态特性、耦合机理 和
面向动态过程的协调控制方法。

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全固态电池安全性研究进展与展望
郭春丽, 唐圣凯, 崔煜, 毛玉琼
汽车安全与节能学报    2025, 16 (5): 657-678.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.05.001
摘要 (834)   HTML (842)    PDF (3718KB)(3523)   

全固态电池(ASSBs)具有高安全性、高能量密度等性能优势,是全球动力电池技术竞争的制高点,已被列入中美日韩等主要国家的发展战略。当前,ASSBs 技术发展已进入关键突破期,以丰田、比亚迪、宁德时代为代表的主流厂商预计将在 2027 年开展 ASSBs 的装车应用。然而,在大规模应用前,ASSBs 仍需进行全面的性能评估与失效分析,以保障其在新能能源汽车等各种使用工况下的安全可靠运行。值得注意的是,现有研究表明,ASSBs 仍存在热失控风险,并不等于绝对安全,其在复杂工况下的安全失效机理仍有待探究。有鉴于此,该文从材料、界面及电芯等方面系统梳理了 ASSBs潜在的安全问题,包括正极、负极与固态电解质等关键材料的本征热稳定性、正负极-电解质界面的高温热化学反应、锂枝晶生长及其导致的电池内短路,以及电池失效过程中的产气毒性与环境灾害。并且该文进一步从失效机理深入解析、关键材料与界面稳定性优化,以及系统层级气体管理与热防护等角度,分析并提出了 ASSBs 安全性未来的研究策略,为其安全评估和工程化应用提供系统化的理论支撑与实践指导。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
智能车辆结构-功能-信息强耦合安全与防护技术
赵剑, 公爵, 范科峰, 刘蓬勃, 李琳辉, 汪想, 徐正, 东泽源, 姚念民
汽车安全与节能学报    2025, 16 (6): 813-831.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.06.001
摘要 (404)   HTML (1622)    PDF (3355KB)(224)   

智能车辆结构与传感器、电子系统、车内网、通信及云端等高度集成且相互影响,呈现出结构与功能强融合的特征。与之匹配的安全技术已经演变为集结构安全、功能安全与信息安全于一体的强耦合技术体系,将对个人、产业直至国家战略产生深远影响。为此,该文以智能车辆数据流的传递和交互为主线,系统梳理了智能车辆结构域、功能域与信息域强耦合的综合安全体系架构,归纳出智能车辆安全存在的极端场景适应性不足、跨域耦合机理认知不完善及全生命周期安全保障能力欠缺等问题。在此基础上,该文重点分析了多源扰动下车辆结构动态响应与电子系统(感知系统、控制系统、网联系统等)异常之间的耦合关系,提出了结构-功能-信息强耦合的智能车辆安全与防护技术,构建了考虑跨域参数交互影响的智能驾驶安全检测与评价机制,可支撑多源风险联动分析、策略协同管控与安全量化评估,为智能车辆规模化应用及相关安全标准体系完善提供参考。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
基于鲁棒模型预测的电子机械制动系统夹紧力控制
张荣誉, 赵轩, 王姝, 李美莹
汽车安全与节能学报    2025, 16 (6): 832-842.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.06.002
摘要 (361)   HTML (248)    PDF (2170KB)(156)   
为了提高电子机械制动(EMB)系统夹紧力控制鲁棒性和跟踪准确性,提出基于自抗扰扩张状态观测器(ESO)的EMB鲁棒模型预测控制策略。首先,分析了EMB系统存在的电气扰动、机械扰动和环境扰动,建立了包括扰动集总项的EMB系统的数学模型;其次建立了基于鲁棒模型预测控制(RMPC)的EMB夹紧力控制策略,引入自抗扰ESO对扰动进行估计和补偿;最后通过建立硬件在环(HIL)实验平台对所提方法进行验证。结果表明:MPC控制算法在负载干扰下,EMB夹紧力出现较大的波动,最大误差为228 N,最大误差率为5.7%;而融合ESO的RMPC作用下的夹紧力最大稳态跟踪误差为38 N,最大误差率为1.52%,说明该文提出的控制策略能够有效抑制扰动影响,具有较高的夹紧力跟踪精度和较强的抗干扰能力。
图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
货车与电动两轮车碰撞形态对骑车人运动学及损伤分析
郑雯祥, 王丙雨, 杨垚, 龚悠, 秦利燕
汽车安全与节能学报    2025, 16 (6): 859-866.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.06.005
摘要 (317)   HTML (404)    PDF (2346KB)(142)   
探究了货车与电动两轮车碰撞事故中碰撞形态与骑车人运动学响应及损伤特征的关联性。筛选263例视频样本,提取车辆类型、碰撞角度和碰撞速度等参数;采用多体建模软件MADYMO搭建典型场景,开展16组仿真,以分析碰撞角度和位置对骑车人运动学响应及损伤的影响。结果表明:碰撞角度超过110°时,骑车人头部伤害允许指标(HIC)和头部角加速度突然增大;至碰撞角度120°时,头部角加速度达到最大值(73.9 krad/s2),HIC为11 931。碰撞位置处于货车中心区域时,骑车人HIC(1 231~1 461)和头部角加速度(22.6~26.9 krad/s2)处于较低区间,头部损伤风险较小;而处于货车两侧时,骑车人胸部3 ms加速度为25.8g~121.8g,胸部损伤风险较小。因而,碰撞角度与位置均对骑车人运动学响应影响显著。
图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
激光SLAM方法综述
刘凯琪, 康福祥, 李伟, 高博麟
汽车安全与节能学报    2026, 17 (3): 279-295.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2026.03.001
摘要 (306)   HTML (221)    PDF (4940KB)(112)   

激光同时定位与地图构建(SLAM)作为机器人导航与环境感知的核心技术,已经广泛应用于自动驾驶、无人机、移动机器人等领域。该文概述了激光SLAM的基本框架与关键技术,重点介绍激光雷达的点云处理、前端数据配准、后端优化以及闭环检测步骤。梳理了经典的激光SLAM方法及对应的优化方法,讨论了其中的技术创新之处,揭示了激光SLAM技术由单一传感器驱动向多传感器融合、由传统几何约束向语义理解增强、由局部位姿估计向全局一致性优化不断发展的技术脉络与研究趋势。同时,开展了基于Livox HAP激光雷达的室内场景三维建图实验,验证了SLAM构建的高精度地图对环境感知任务的有效支撑。实验结果表明,基于激光SLAM获得的点云地图不仅能够较为准确地还原场景的空间结构,还能够为后续语义分割等任务提供可靠的数据基础,体现出激光SLAM在感知系统中的重要应用价值。最后,展望了激光SLAM在深度学习、神经辐射场和多传感器融合等方向的发展潜力,并指出其在动态环境适应、实时性与精度平衡以及系统工程化部署等方面仍面临挑战。

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汽车碰撞强度和先进约束系统参数对乘员损伤的影响
邓功勋, 蔡娅妮, 雷飞兵, 刘恒金, 漆露霖, 樊瑜波
汽车安全与节能学报    2025, 16 (5): 698-706.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.05.004
摘要 (297)   HTML (142)    PDF (2668KB)(392)   
针对整车碰撞中先进约束系统匹配问题,统计分析某公司近3年整车正面刚性墙碰撞试验车辆乘员载荷准则(OLC)和先进约束系统参数分布频率;建立有限元仿真矩阵;采用Kruskal-Wallis非参数检验和Spearman相关分析方法,研究OLC和约束系统参数对乘员损伤的影响机制。结果显示:OLC的增大能显著增加乘员各部位损伤严重度(相关性系数ρ = 0.66,显著性p < 0.01),气囊泄气孔径和卷收器点火时间(TTF)均不会显著影响乘员损伤风险。安全带第一级限力水平和头部损伤为负相关,但和胸部压缩量为强正相关。使用腰部预紧(PLP)预紧腰带和动态锁舌(CLT)切断安全带力的传递,能轻微减小胸部压缩量,并且能加强乘员髋部约束,减少髋部及下肢前移,减轻下肢和内饰的碰撞强度,显著降低乘员下肢损伤风险。
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基于分段SOC轨迹预测的PHEV分层能量管理策略
代立宏, 金妮妮, 莫宗华, 胡鹏, 万文俊, 刘浩业, 王天友
汽车安全与节能学报    2025, 16 (5): 736-746.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.05.008
摘要 (292)   HTML (78)    PDF (5607KB)(165)   
为了在实际驾驶条件下实现接近全局的最佳能量分配,该文提出了一种分层能量管理-自适应初始等效因子策略(HEMS-AIEFS)。HEMS-AIEFS采用了 2 层结构:上层实施分段的电池荷电状态(SOC)规划方法,利用动态规划(DP)算法生成的数据训练神经网络模型,再利用该模型在线规划SOC 节点轨迹;下层采用预测等效消耗最小化策略(P-ECMS)跟踪上层规划的 SOC 轨迹,并加入自适应初始等效因子策略(AIEFS)改善跟踪效果。结果表明:相比于传统确定初始等效因子的方法,所提 AIEFS 降低 2.36%~7.69% 油耗;与电量消耗-电量维持策略(CD-CS)相比,HEMS-AIEFS 在不同工况下可节省 1.56%~9.13% 的燃油消耗,所需计算时间是 DP 算法的 4.9%~5.6%。该研究展示了基于速度信息分段 SOC 规划的HEMS-AIEFS在插电式混合动力车(PHEV)能量管理优化方面的巨大潜力。
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从材料到车身:宝钢汽车板SMARTeX安全创新实践
鲍平, 贾方辉, 韩非
汽车安全与节能学报    2026, 17 (3): 296-313.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2026.03.002
摘要 (292)   HTML (261)    PDF (6221KB)(113)   

随着全球汽车向电动化与智能化转型,以及汽车安全评价体系的不断完善,汽车车身安全技术逐步由传统被动安全,向融合主被动安全、智能、信息和低碳安全等全域安全的系统化技术体系演化,并不断进行变革。该文回顾了国内外汽车碰撞安全测试与法规的发展历程;从车身安全角度梳理了汽车用材从传统钢材向先进高强钢、吉帕钢的演进和发展,以宝钢汽车板产品发展为例,介绍了第1代、第2代及第3代先进高强钢的技术特征及车身应用进展。进一步从成形、连接等先进制造技术角度,阐述了材料与制造工艺协同创新对整车安全性能提升的重要作用,介绍了宝钢汽车板SMARTeX安全创新实践,从白车身(BIW)、总成、零件、连接、防腐蚀、数智和低碳安全等维度,构建的“三层七维”全域车身安全解决方案。最后对材料协同车身安全技术的发展进行了展望和讨论,提出安全车身的实现是结构设计与材料应用的双重智慧成果,材料创新在车身安全和整车安全发展中,进一步在整个汽车工业高安全、轻量化与低碳化协同发展中,发挥着重要的支撑作用。

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小偏置碰撞测试中纯电动车辆侧滑策略研究
李宜轩, 吴肖, 唐凯, 李政
汽车安全与节能学报    2025, 16 (6): 867-876.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.06.006
摘要 (285)   HTML (75)    PDF (3782KB)(235)   
为了在整车小偏置正碰安全开发中实现纯电动车型的侧滑,该文采用仿真与试验结合的方法,识别了影响侧滑的结构要点,研究了侧滑式前舱设计的方法和开发评价指标。以公司某型纯电架构轿车为例,设计了优化方案。结果表明:该方案使碰撞脱离时刻车辆侧向位移量增加236 mm,结构等级评定中的侵入量最大降低了119 mm,实现了车辆的侧滑;结果满足G评级,验证了评价指标的有效性,为新能源整车项目小偏置安全开发提供了有益的参考。
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基于气动与热平衡特性的混动轻卡主动进气格栅技术
郑松峰, 钱多德, 龚震, 钱叶剑
汽车安全与节能学报    2025, 16 (5): 757-765.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.05.010
摘要 (283)   HTML (78)    PDF (3174KB)(96)   
为解决混合动力商用车双重热源耦合工况下固定格栅难以动态匹配差异化散热需求的难题,该文以混动轻卡车型为例,采用计算流体力学方法(CFD)探究主动进气格栅(AGS)偏转方向和角度对其气动及热平衡性能的影响,进而提出AGS控制策略。结果表明:AGS全开显著增加冷却组件进气量,改善热平衡性能;AGS叶片下偏较上偏可引导气流至冷却组件,避开复杂底盘零件,在强化换热的同时还能降低前舱风阻;冷却组件进气量受前舱流场结构与AGS偏角的协同影响;在50 km/h爬坡和110 km/h高速工况下将AGS下偏角分别设置为60°和75°,既能满足前舱换热需求,还能分别降低风阻系数约3.21%和3.88%。因此,对混动轻卡车型进行AGS优化匹配设计,并关联AGS控制策略,是改善热平衡与能耗的重要手段。
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基于真实碰撞事故的弱势道路使用者多重损伤部位分布
王涵颖, 潘迪, 李卓, 刘慧, 韩勇
汽车安全与节能学报    2025, 16 (6): 843-850.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.06.003
摘要 (281)   HTML (101)    PDF (1450KB)(164)   
探究了在车辆碰撞事故中弱势道路使用者(VRUs)多重损伤的身体部位分布,以便对事故发生概率提供数据支撑。基于已有视频信息的“VRU 交通事故数据库(VRU-TRAVi)”筛选出 159 起深度事故案例;利用视频逐帧分析法获取碰撞速度;采用简明损伤定级(AIS)和最大简明损伤定级(MAIS)评估损伤部位。结果表明:头部与下肢是最容易受伤的部位,头部损伤共 139 起,占 87.4%;下肢损伤共 111 起,占 69.8%,损伤程度分布在轻度(AIS1)、中度(AIS2)、较重(AIS3)之间。双部位或 3 部位损伤同时达到 AIS2 及以上时,头-胸腹或头-胸腹-下肢的多重损伤组合最多,占 49.0% 或58.8%。头部出现 MAIS 为极重度(MAIS6)的案例最多,占 MAIS6 总量的 95.7%,是导致 VRUs 死亡的主要原因。
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基于膜式空气弹簧性能退化机理的有效面积预测方法
邬明宇, 王亚飞, 陈俊杰, 钟弘, 李耀超, 危银涛, 刘向, 张翼飞
汽车安全与节能学报    2025, 16 (5): 679-687.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.05.002
摘要 (269)   HTML (200)    PDF (1860KB)(151)   
构建了一种膜式空气弹簧的有效面积预测模型,以便研究膜式空气弹簧的退化机理,预测在全生命周期内膜式空气弹簧的动态响应。引入了帘线和橡胶材料疲劳特性的演化机制,建立了空气弹簧有效面积随疲劳加载周期与受力形变的激励振幅的多物理耦合映射关系;在不同疲劳周期和形变的激励振幅下,进行了动态试验验证。结果表明:在不同退化阶段下,本模型的有效面积计算误差在1%以内;空气弹簧有效面积与疲劳加载次数、形变的激励振幅均呈正相关关系,而与帘线和橡胶材料的弹性模量呈负相关关系;在50 ℃时有效面积的增长趋势加快,呈现非线性特征。
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车用氢能质子交换膜燃料电池关键材料与技术现状和前景解析
刘杨, 官苏琳, 秦子威, 邵勤思, 倪昀, 赵玉峰, 张久俊
汽车安全与节能学报    2026, 17 (2): 149-169.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2026.02.001
摘要 (268)   HTML (85)    PDF (3387KB)(354)   

在“双碳”战略目标引领下,中国能源结构转型进入关键阶段,氢能作为清洁低碳且来源丰富的二次能源成为国家能源体系的重要组成部分。交通运输领域是实现碳减排的关键场景,氢燃料电池汽车(HFCV)凭借零排放、高效率、快加注等优势,被视为运输领域电动化转型的终极方案。该文综述了氢能燃料电池,主要是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的工作原理及核心部件(膜电极、催化剂、质子交换膜等)及性能,分析了商业化过程中燃料电池所面临的科学技术问题;对 Pt 催化剂降解、碳载体腐蚀对催化剂活性损失的影响进行了分析与梳理,讨论了提高催化剂活性与降低成本的发展趋势;总结了影响质子交换膜(PEM)耐久性的因素,提出了化学改性与物理强化等改善措施;探讨了工况下气体扩散层(GDL)的机械衰减与化学衰减对耐久性和寿命的影响,归纳了 GDL 的微观结构与水/热管理的优化策略。针对政策与市场环境,分析了中国与部分先进国家的氢能政策动向,阐述了中国“车-站-源”闭环与全链条集成 2 类商业模式的演化路径以及世界主要经济体国家氢能PEMFC与氢能的商业化发展进程。最后对中国氢能燃料电池汽车产业提出建议,指出突破关键材料的国产化“卡脖子”瓶颈,完善标准体系,构建“技术研发-中试验证-商业应用”全链条创新生态,是推动车用质子交换膜燃料电池产业高质量发展的核心任务。

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面向多障碍物场景的车辆紧急避撞耦合决策与轨迹规划方法
关永学, 刘森海, 韩勇, 徐莉, 舒伟斌, 樊晨旭
汽车安全与节能学报    2025, 16 (6): 945-954.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.06.014
摘要 (264)   HTML (53)    PDF (2058KB)(103)   
为提高车辆在多障碍物高速场景下的紧急避撞能力,解决决策规划因计算复杂而难以实时响应的问题,提出了一种耦合决策与轨迹规划的一体化框架。通过建立多车非合作博弈模型描述动态交互行为,并设计基于威胁评估的顺序决策机制,将高维博弈问题简化为序列化的单障碍物交互过程;基于深度学习框架PyTorch实现图形处理器(GPU)加速轨迹优化算法,在满足车辆动力学约束的同时生成安全、舒适的避撞轨迹。结果表明:该方法在典型高速场景下的决策平均计算时间为20~50 ms,轨迹规划耗时33.1~149.1 ms,优于传统模型预测控制(MPC)方法;规划轨迹横向速度与加速度分别控制在4.0 m/s和4.0 m/s2以内,符合安全性和舒适性要求。对规划轨迹进行跟踪,横向跟踪误差和速度误差最大分别为0.22 m和0.59 m/s,满足高速紧急避撞要求,在CARLA仿真中,所有场景均成功避撞。所提框架能有效平衡决策最优性与实时性,为复杂场景下的车辆主动安全提供可靠解决方案。
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不同类型互通立交匝道上驾驶人心理负荷的差异
梁雨琛, 段伟建, 张诗, 朱兴林, 徐进
汽车安全与节能学报    2025, 16 (6): 851-858.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.06.004
摘要 (248)   HTML (109)    PDF (1590KB)(87)   
研究了在不同类型的环境复杂的互通立交匝道区域上,驾驶人心理负荷的差异。开展实车试验,收集了驾驶人心率等数据,基于心电双模态指标(心率、心率变异性),构建了心理负荷评估体系。结果显示:相较于一般互通立交匝道,驾驶人在枢纽互通立交匝道的心理负荷更高。在互通立交中,驾驶人的心理负荷在小半径环圈式匝道区域最高,其次是左转半定向式匝道区域,在右转定向式匝道区域最低。驾驶人在枢纽互通场景下更为紧张;相较其他类型的匝道区域,小半径环圈式匝道区域下驾驶人的心理负荷最大,且心理负荷程度与匝道半径呈现显著负相关关系。因此笔者建议:枢纽互通路段应提前设置减速标志。
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隐蔽网络攻击下智能网联汽车容错安全控制
邱照玉, 祝小元, 田光宇, 殷国栋
汽车安全与节能学报    2025, 16 (6): 914-922.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.06.011
摘要 (245)   HTML (12)    PDF (8563KB)(92)   
针对智能网联汽车面临的执行器故障和隐蔽重放攻击双重安全威胁,为提高车辆安全性,该文提出一种融合动态水印攻击检测技术的自适应神经网络控制方法。通过集成径向基神经网络(RBFNN)与非线性扰动观测器(NDO),设计了具有扰动抑制能力的自适应容错控制器。此外,在控制回路中嵌入动态水印信号,基于系统残差构建攻击检测机制,用于检测隐蔽重放攻击。最后,利用dSPACE-NI联合仿真平台进行硬件在环(HIL)验证。结果表明:该方法可有效降低故障对控制系统的影响;故障期间,自适应容错控制器相较于无容错的控制器,平均误差降低了80.71%,并能成功检测出系统中的隐蔽性重放攻击,同时故障的存在增强了检测效果,且不会导致攻击检测误报。
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从解耦到协同:智能网联汽车数据与计算调度范式演进
袁宏, 黄开胜, 田光宇
汽车安全与节能学报    2026, 17 (1): 1-17.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2026.01.001
摘要 (241)   HTML (33)    PDF (1586KB)(833)   

智能汽车信息物理系统(IVCPS)是突破单车智能局限的关键,但其性能受限于海量数据需求与动态稀缺的通信计算资源间的冲突,而该冲突源于数据流调度与计算任务调度间的强耦合关系。现有研究多采用独立优化二者的解耦方法,忽视了由此引发的系统性性能瓶颈,且缺乏一个综合性的数据-计算协同设计框架。因此,该文系统性地梳理了IVCPS中从资源驱动的独立优化到任务驱动的一体化协同这一调度范式的转变;深入剖析了从显式协调到隐式融合的协同机制演进路径,尤其是在应用多智能体系统强化学习解决分布式资源冲突及保障人工智能(AI)决策可信度方面,识别出未来的关键研究方向。该研究旨在为异构多体交互协同中数据-计算协同调度这一核心问题建立清晰的理论框架,为下一代高级别自动驾驶与智能交通系统的架构设计提供关键的理论和技术支撑。

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基于自适应预测时域MPC的轨迹跟踪控制
郑讯佳, 曹泽义, 陈星, 刘辉, 高建杰
汽车安全与节能学报    2025, 16 (5): 773-783.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.05.012
摘要 (239)   HTML (9)    PDF (2467KB)(145)   
针对自动驾驶车辆轨迹跟踪控制中通常未考虑道路曲率和车速信息的问题,为抑制车辆轨迹跟踪过程中的横向偏差并增强控制系统的抗干扰性,提出了一种结合模糊控制策略的时域自适应调整模型预测控制(MPC)轨迹跟踪控制算法。通过建立车辆的运动学模型以及模型预测控制器,设计不同速度工况,将道路曲率和期望车速作为模糊控制输入,利用模糊控制器优化模型预测控制算法的预测时域参数;采用Carsim和Simulink联合仿真,分别在2个不同曲率的轨迹上进行不同速度的轨迹跟踪控制。结果表明:自适应时域模型预测控制器(MPC)在双移线工况下,相比固定时域控制器和线性二次型调节器(LQR),低速(30 km/h)和高速(90 km/h)时横向误差最大降低85.81%和78.86%;在多弯道工况下,低速和高速时横向误差最大降低96.32%和86.4%。该控制策略能显著提升系统跟踪性能,在不同速度工况下能够有效降低轨迹偏差并维持车辆动态稳定性。
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基于空气动力学的商用纯电动皮卡车迎风阻力优化设计
陈春菊, 李小华, 余显忠, 祁祺, 邹佳异
汽车安全与节能学报    2025, 16 (6): 896-904.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2025.06.009
摘要 (238)   HTML (18)    PDF (3138KB)(219)   
为提升某基于传统燃油平台开发的商用纯电动皮卡车的气动性能,提出一套模块化气动组件优化方案。采用计算流体动力学(CFD)仿真、风洞与道路滑行试验相结合的方法,开展某型纯电动皮卡车气动性能的仿真分析、结构优化与试验验证。通过STAR-CCM+软件仿真,识别出前脸造型过高、底盘不平整和密封不良3类主要迎风阻力来源,确定前保气坝、侧踏板、货架等8个关键组件为研究对象,并探究其气动影响效果与减阻机理。结果表明:优化后风阻系数CFD仿真降幅为21.06%,风洞试验实测降幅为20.6%,二者偏差小于3%,验证了CFD模型的可靠性;道路滑行试验进一步显示续航里程提升6.3%。此项研究为“油改电”商用皮卡车的气动性能开发提供了实用的工程方法与实验依据。
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中国氢能交通低成本用氢经济性分析
赵珈艺, 胡文宇, 廖孟柯, 韩天倚, 周红莲, 李忠政
汽车安全与节能学报    2026, 17 (1): 114-121.   doi:10.3969/j.issn.1674-8484.2026.01.012
摘要 (233)   HTML (5)    PDF (1954KB)(49)   

为了分析氢燃料电池重卡的经济性及发展潜力,该文系统分析了电解水制氢的成本构成及影响因素。以49 t重卡为研究对象,对比氢燃料电池重卡、纯电重卡及柴油重卡的全生命周期成本(TCO),并预测未来成本下降趋势。结果表明:电网稳定性和电价波动对电解水制氢经济性影响显著。在政策补贴与技术进步驱动下,2024年氢燃料电池重卡成本为2.82元/km,接近柴油重卡的2.30元/km。当氢气价格降至30元/kg时,氢油平衡有望于2030年实现;降至25元/kg时,氢油平衡将于2025年实现。随着氢燃料电池重卡整车成本显著下降,在氢气价格进一步降低的前提下,其有望在未来实现与柴油重卡的成本平价。

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