[發明專利]一種基于多體系統動力學的道路線形安全分析方法

有效

• 申請號: 201410045593.3
• 申請日: 2014-02-08
• 公開（公告）號: CN103793570A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 何杰;李培慶;吳德華;翁輝;陳志偉
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所 32250
• 代理人: 王斌

1.一種基于多體系統動力學的道路線形安全分析方法，其特征在于包括如下步驟：?

（1）依據車輛動力學理論分析和關鍵控制參數，應用ADAMS對車輛模塊建模；?

（2）創建能夠反映路面特征譜的3D道路模型，具體包括以下步驟：?

（2-1）利用分段埃爾米特插值對道路線形設計進行數值分析和優化；?

（2-2）依據分析和優化的插值間距，應用緯地道路HintCAD輸出道路線形的三維空間逐樁坐標表和超高值；?

（2-3）應用逐樁坐標表、超高值、路面條件和道路幾何要素，創建反映路面特征譜的3D道路模型；?

（3）通過MATLAB和智能模糊PID算法，創建和優化車輛驅動控制文件和驅動參數文件，具體包括以下步驟：?

（3-1）基于道路試驗條件和MATLAB，確定和創建T-S模糊控制器的輸入-輸出數據和結構辨識及參數辨識；?

（3-2）為強化模糊控制在平衡點附近的穩態控制精度，將T-S模糊控制器和PID控制器相結合，對控制算法進行優化，創建車輛驅動控制文件和驅動參數文件；?

（4）構建基于“模糊控制-車輛模塊-3D道路”多體系統動力學的可視化仿真平臺，通過MATLAB/T-S模糊PID對ADAMS中多體系統動力學仿真平臺進行實時控制，依據車輛在道路上運行時反饋的動力學特征，即車輛縱向加速度、側向加速度、側傾角、側滑角、俯仰角、橫擺角、橫擺角速度、橫擺角加速度、轉向盤轉角及轉向齒條行程作為動力學響應特征，分析路面條件和道路線形設計的一致性、協調性和安全性。?

2.根據權利要求1所述的基于多體系統動力學的道路線形安全分析方法，其特征是步驟（1）包括以下步驟：?

（1-1）利用多體系統動力學理論，對車輛轉向系統、懸架系統和輪胎系統進行數值迭代非線性分析，得出關鍵控制參數和建模參數；?

（1-2）依據分析的關鍵控制參數和建模參數，通過ADAMS軟件，創建和裝配車輛模塊。?

3.根據權利要求1所述的基于多體系統動力學的道路線形安全分析方法，其特征是步驟（2）中各步驟具體為：?

（2-1）道路線形邊界長度的分段埃爾米特插值函數S(x)的表達式為：?

式中，y_j為第j段道路的給定函數值，α_j為第j段道路給定函數的插值基函數，m_j為第j段道路的給定函數導數，β_j為第j段道路給定函數導數的插值基函數。通過上式對道路線形進行數值分析和優化；?

（2-2）依據分段埃爾米特插值函數的分析和優化，通過不同道路分段中的插值間距值，應用緯地道路HintCAD輸出道路線形的三維空間逐樁坐標表和超高值；?

（2-3）應用逐樁坐標表、超高值、路面條件和道路幾何要素，通過Road/builder建模器，創建反映路面特征譜的3D道路模型。?