全地域车辆制动距离预测模型[外文翻译].rar

附件C：译文



全地域车辆制动距离预测模型



P Delaigue* and Eskandarian

The George Washington University Transportation Research Institute,Ashburn,Virginia,USA

摘要：此课题旨在对车辆在任何制动条件下的制动距离做出预测。而在此之前全地域车辆的制动模型已经开发。制动期间涉及几个影响因素，计算并强调它们对轮胎的影响，有如：制动器，悬架，环境，驾驶员。模型中使用了经过实际实际试验验证的数据。模型导出了准确的计算结果（例如，模拟输出结果总是与实际轨迹测量的结果相近）。在车辆，驾驶员和环境条件给定的情况下通过对制动距离的预测，系统可以快速并准确的计算车辆的制动能力和制动性能。

关键词：机动安全，车辆制动距离，制动影响因素

相关符号；

a 制动鼓修正系数 K 制动力矩有效系数

A 车辆正面面积 Kt 轮胎刚度

Cg 车辆重心 M 车辆质量

C 悬架阻尼率 n 腿部的神经信号激励

Cd 空气阻力系数 Pr 大气压力

D 空气阻力 PF，垂直，PR，垂直 前后悬架反作用力

E 轮距 P总 前后悬架总反力

EF，ER 车辆重心到前后轴力臂 Re 车轮有效动半径

fx 轮胎的单位纵向力 Rr 车轮半径

fz 轮胎单位地面垂直反力 S 滑移率

f(σ) 饱和功能开发 Tr 空气温度

Fs 道路坡度阻力 Vv 车辆速度

Fx 轮胎纵向阻力 Vw 风速

Fz 轮胎地面垂直反力 Zcg 重心高度

g 引力系数 ZF ZR 前后悬架垂直位移

H 制动系的散热 α 路面斜坡角度

J 车辆纵向减速度 δA 驾驶员的突然转角

k 路面附着系数 ΔEc 轮胎的动能变化

k0 最大附着系数 ΔEF 制动器的理论摩擦能量变化

Δkeb 发动机惯性引起的附着系数修正因子

Δkrr 由于滚动阻力引起的附着系数修正因子

Δks 车辆行驶速度引起的附着系数修正因子

ΔZCg 重心垂直位置

由制动力引起的车辆倾斜角的

空气密度

轮胎滑移表达式

轮胎角速度

后轮角速度



1.简介：

公共交通安全事故带来巨大损失，不仅带来诸如财产损失和医药支出等直接的损失，还有诸如人身心理和身体的创伤等间接损失，在2001，恶性伤亡分析报告指出美国公路发生38000起恶性碰撞事故其中涉及95000名司机。其中大约20%起碰撞事故与制动器有关。因此对制动器的进一步研究对降低事故发生率和减小伤亡有重要的意义。

制动过程的考量需涉及到各系统间复杂极多元的关系，而其中各个系统在物理和数学上的建模并非一件容易的事情。这项工程旨在建立一个模型来预测载客车辆在各种车型，驾驶员和环境条件下的制动过程。此系统能够评估在紧急制动过程中各参数对制动性能的影响。公共工程师和交通工程师以及事故抢救人员可以从这个模型中提取信息从而对车辆的紧急制动距离进行预测。

该模型对很多影响车辆制动效能的参数进行了研究和完善。并且该系统考虑了路面特性，道路坡度和空气阻力的影响。除此之外该模型还对车辆的相关元件例如基本条件（例如载荷分配，震动特性和一些尺寸因素）轮胎特性（如：基本尺寸，载荷和压力），以及制动防抱死系统的存在和制动器类型（盘式或鼓式），还有驾驶员的行为特性（如：反应时间和动作快慢）亦有相关的考虑。

增加了代码组的新模型能够提供所有车辆运动模型。然而，它需要大量的参数。因此，使用此全地域车辆模型来研究一项特定车辆的性能比如紧急制动会适得其反。此外，控制系统的代码组亦有一定得适用范围。在此工程中MATLAB和SIMULINK成为了模型中控制系统的开发和分析工具，减小工程量。

模型的建立分两步，首先，建立数学和物理模型，之后通过车辆的实际碰撞试验所得出的实验数据对模型数据进行确认或修改。