智能车辆运动规划与控制技术专题

• 基于门控循环单元和Transformer的车辆轨迹预测方法

  王庆荣;谭小泽;朱昌锋;李裕杰;

  为增强自动驾驶车辆对动态环境的理解能力及其道路行驶安全性，提出基于门控循环单元（GRU）和Transformer的车辆轨迹预测模型STGTF，使用GRU提取车辆的历史轨迹特征，通过双层多头注意力（MHA）机制提取车辆的时空交互特征，生成预测轨迹。试验结果表明，预测结果的均方根误差（RMSE）平均降低7.3%,STGTF在短期预测和长期预测方面均有不同程度的提升，验证了模型的有效性。

  2024年07期 No.586 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1074K]
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• 基于Transformer改进的YOLOv5+DeepSORT的车辆跟踪算法

  何水龙;张靖佳;张林俊;莫德赟;

  针对传统目标检测跟踪算法检测精度低、全局感知能力差、对遮挡和小目标物体的识别能力差等问题，提出了一种基于轻量化Transformer改进的YOLOv5和DeepSORT算法的车辆跟踪方法。首先，利用EfficientFormerV2模型改进YOLOv5算法模型，增强车辆的目标检测能力；然后，利用移位窗口（Swin）模型的优点改进DeepSORT多目标跟踪算法中的重识别（Re-Identification）模块，提高车辆的跟踪能力和精度；最后，通过数据集KITTI和VeRi开展对比试验和消融实验。结果表明，在复杂工况下，该方法的性能在车辆遮挡和小目标识别方面显著提高，平均准确度达到96.7%，目标跟踪准确度提高了9.547%，编号（ID）切换总次数减少了26.4%。

  2024年07期 No.586 9-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1679K]
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• 考虑驾驶风格的高速行驶工况自动换道决策规划研究

  张新锋;汪亚君;张浩杰;赵娟;贾瑞豪;

  为了解决高速行驶工况下自动驾驶车辆决策模型的车间互动性不足、规划控制匹配性差等问题，构建了基于斯塔克尔伯格（Stackelberg）博弈的闭环换道决策模型，将障碍车响应纳入自车换道决策中，同时引入驾驶风格特征优化多目标决策成本函数，并使用粒子群优化（PSO）算法求解博弈决策模型，采用考虑质心侧偏角影响下的运动学模型预测车辆状态，设计了基于动态风险势场法的非线性模型预测规划控制器。仿真结果表明，所提出的闭环换道决策模型可有效结合车间互动行为与驾驶风格特征输出正确的决策指令并完成相应的运动规划和控制。

  2024年07期 No.586 17-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1579K]
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• 基于模糊收敛和模仿强化学习的自动驾驶横向控制方法

  郑川;杜煜;刘子健;

  针对自动驾驶车辆各横向控制因素存在强耦合性，依赖理想模型的控制方法难以实现完全解耦且难以从仿真环境迁移到实际车辆，以及强化学习方法在自动驾驶横向控制中收敛速度慢的问题，利用模糊推理器和模仿强化学习在车辆横向控制中的共性，以模糊推理器作为模仿强化学习初始化条件，并进行学习过程指导，从而实现强化学习过程的快速收敛。利用MATLAB/Carla仿真以及实车试验对该控制方法进行了验证，结果表明，该方法在不依赖理想数学模型、不对模糊推理器进行深度优化的基础上，实现了模仿强化学习迭代次数的大幅减少，在500次的全路径迭代过程中完成了更优的车辆横向控制，在仿真和现实环境中均可获得很好的控制效果。

  2024年07期 No.586 29-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1127K]
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• 《汽车工程师》汽车安全中的损伤生物力学专刊征稿通知

  <正>安全是汽车设计中的核心要素，也是汽车发展的永恒主题。随着汽车碰撞安全技术的发展进步，道路交通事故导致的人员伤亡已经得到有效控制。然而，在当前我国汽车保有量迅猛增长的背景下，汽车安全形势依然严峻。汽车碰撞安全作为守护乘员和行人生命安全的最后一道屏障，其重要性不言而喻。人体损伤生物力学是汽车碰撞安全研究的理论基石，在被动安全技术的发展中发挥着不可替代的作用。人体损伤生物力学的研究内容广泛而深入，涵盖了交通损伤流行病学分析、人体生物力学测试、损伤机理研究、损伤准则制定、耐受限度分析以及人体数字模型构建等多个方面。这些研究不仅为汽车碰撞安全提供了坚实的理论基础，也为降低交通事故对人体的伤害提供了科学依据。

  2024年07期 No.586 8页 [查看摘要][在线阅读][下载 530K]
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• 基于浮动映射法的动力电池包散热结构设计

  黄登峰;周顺顺;闫晓磊;查云飞;

  针对电动汽车运行过程中，电池温度呈现中间高、四周低的分布，从而影响电池使用寿命的问题，以几何平均温度为目标函数，提出基于浮动映射拓扑优化的稳态热传导结构设计方法，通过算例对比分析了单工况和多工况动力电池包的最高温度及温差。分析结果表明，所得到的拓扑构型在多工况时可以有效降低散热过程中的最高温度和温差，使温度分布均匀。最后将该方法运用到动力电池包支撑结构中，结果表明，该方法在有效降低温度的同时，不增加电池包结构的体积，优化了材料的分布，实现了电池包整体结构的轻量化。

  2024年07期 No.586 37-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1024K]
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• 基于音调度模型的电驱动总成噪声分析

  刘海;张书焓;劳梦泽;李维肖;

  为分析低速大扭矩电驱动总成不同频段噪声对烦恼度的贡献，以某低速大扭矩电驱动总成为研究对象，结合心理声学理论建立了电驱动总成音调理论分析模型，考虑到不同频率下音调对主观烦恼度影响程度的差异性，建立修正音调（烦恼度）理论分析模型，并结合噪声源分布特征对比分析了由电驱动总成引起的低频噪声（0～400 Hz）、中频噪声（>400～2 500 Hz）和高频噪声（>2 500 Hz）的声品质烦恼度，结果表明，影响烦恼度的最重要因素是电磁力波和开关频率引起的噪声，其次为变速器齿轮噪声。

  2024年07期 No.586 44-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 795K]
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• 远端乘员保护虚拟测试中数据相关性评估方法研究

  郭庆祥;郑艳婷;谭雯霄;卜晓兵;赵子开;

  为研究不同的数据相关性评估方法在远端乘员保护虚拟测试中的适用性，首先通过分析2个车型的远端碰撞工况基础数据，确定了11个动态响应量，进一步应用相关分析（CORA）和ISO/TS 18571方法进行相关性评估，采用误差分析法对相关性评估结果中差异较大的响应量进行分析，证明了ISO/TS 18571方法相比CORA方法所得到的评价结果更加合理。

  2024年07期 No.586 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 1067K]
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• 汽车盘式制动器尖叫声仿真研究

  杨树凯;邓建交;侯杭生;刘涛;沈远航;

  针对某乘用车前制动器低频尖叫问题，建立了制动系统稳定性分析有限元模型及多工况矩阵，利用复模态分析方法对该制动系统稳定性进行了分析，结果表明，系统在1 830 Hz频率下出现不稳定模态，与实车制动尖叫试验结果吻合良好。采用组件贡献和模态贡献分析方法对不稳定模态进行了分析，结果显示，制动钳的一阶扭转模态和摩擦片的一阶弯曲模态贡献显著，并对制动钳和摩擦片进行了优化，仿真结果表明，制动钳结构加强后系统1 830 Hz不稳定模态趋于稳定，摩擦片材料及结构调整后，系统稳定性得到改善，但仍处于不稳定区间，噪声难以消除，与试验验证结果一致，主观评价结果为可接受。

  2024年07期 No.586 55-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 930K]
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• 《汽车技术》征稿启事

  <正>《汽车技术》杂志是中国第一汽车集团有限公司主办的国内外公开发行的汽车前瞻与应用技术类月刊，为我国高质量科技期刊分级目录入选期刊、中国科学引文数据库（CSCD）来源期刊、中文核心期刊、中国科技核心期刊、RCCSE中国核心学术期刊（A）、俄罗斯《文摘杂志》（AJ）收录期刊、日本科学技术振兴机构数据库入选期刊、EBSCO学术数据库收录期刊、欧洲学术出版中心（EuroPub）数据库收录期刊。《汽车技术》杂志以报道汽车整车及其零部件设计、研究、试验等方面的前瞻与应用技术为主，并兼有理论研究内容，是中国汽车行业核心学术和知识传播与共享的平台。

  2024年07期 No.586 62页 [查看摘要][在线阅读][下载 504K]
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