汽车挂车交通事故规律分析及预警系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

将标准化的货车、挂车、厢体等载货单元组合在一起，形成一个汽车列车。也称为模块化运输，因为最早发端于欧洲，所以也称EMS(European Modular System)。模块化汽车列车主要有三种模式，分别为牵引拖台(dolly)列车、中置轴列车和双挂列车，其中后两者应用最为广泛。欧美模块化运输以双挂列车为主，这种运输模式通过牵引车与挂车等不同模块的灵活组合，不仅有效提高车辆的装载容积和运输效率，而且对推动多式联运和甩挂运输等有着良好的促进作用，可以带动整个物流行业的集约化发展。半挂式汽车列车确实有很大的好处，可正是由于这种特定的结构，它也具有较大的安全隐患。从车辆本身结构上看，半挂汽车列车由两个车体组成，这与普通单体载货汽车有很大的不同。半挂汽车列车车体结构长、满载时质心高、车辆高宽比大，这些结构特点就决定了其行驶稳定性差，特别是在大角度转向、紧急转向、紧急避让、湿滑路面等工况下，十分容易造成半挂汽车列车的失稳。常见的交通事故类型通常可以分为三种，一种是侧翻事故，一种是折叠事故，还有一种是甩尾事故。这三种常见的交通事故都是和车辆自身的结构特点有关，往往是由于驾驶员操作不当，加之车辆自身的技术性能不过关而引发的。由于半挂车汽车列车所引发的交通事故性质比较恶劣，对通行的影响很大，因此针对半挂汽车列车行驶稳定性的问题要尤为的重视。

对于汽车挂车交通事故的规律分析，找出具体原因对症下药，以及做出预警系统的设计是十分重要的。通过我国的不同学者针对半挂汽车列车不同性能的仿真分析，我国目前基本上对车辆的操纵稳定有了一定的经验积累，但是也可以明显的看到，目前的经验积累较为分散，知识和理论的系统性不强，不能够成系统的研究。研究也仅局限于个别大学和个别学者，知识的积淀和传承性不足，不能有效的指导列车的生产、设计和改进。同时目前，并未有相关国际前沿的研究成果和技术产品，因此我国的汽车列车性能研究任重而道远。

2. 国内外研究现状分析

国外对半挂汽车列车的行驶稳定性研究较早。早在1937 年，德国汽车专家 L. Hubert 和 O. Dizte 就开始针对半挂汽车列车的转向特性进行了研究，并利用空载的半挂汽车列车进行了实车试验，通过试验分析了车辆参数对横向稳定性的影响，得出增加车辆的轴距和牵引座鞍座的阻尼均能提高半挂汽车列车横向稳定性的结论。1982 年，美国 A．Slibar 教授带领学生建立了包含转系在内的半挂汽车列车动力学模型，并对车辆稳态转向进行了仿真分析，总结了悬架参数对操纵稳定性的影响。1986 年，V. Boikov 和 Y. Atamanov等人通过所建立的理论模型研究了半挂汽车列车第五轮（鞍座销）的刚度和阻尼对车辆横向稳定性的影响。2000 年，Wielenga 等人提出了一种防止半挂汽车列车侧翻的新方法，利用车轮的差动制动方式代替 Palkovics 提出的全轮制动。2005 年，Mark Melletant 针对半挂汽车列车转弯时的侧翻现象提出了一种全新的主动控制技术牵引车侧翻控制系统（RSC）。2008 年，Kienhofer F.W.针对多轴车辆的制动防抱死现象进行了系统的试验阐述，提出了适用于重型卡车和半挂汽车列车的制动防抱死系统（ABS）。2011 年，英国学者 Cheng Cai-zhen 等人将半挂汽车列车转弯时的轨迹误差控制和转弯过程中的参数响应相结合，研发了半挂汽车列车主动转向稳定性控制系统。利用试验和仿真研究了对极限转弯工况下车辆失稳的控制方法，同时对轨迹动态偏离进行了分析国内对于半挂汽车列车的研究起步较晚，发展也相对缓慢。20 世纪 80 代后期，在国家科技技术的大力支持下，各大高校和企业才开始逐步对半挂汽车列车的行驶特性进行系统性的研究。2001 年，长安大学的陈荫三在交通部公路试验场对半挂汽车列车的直线行驶稳定性进行了实车试验分析。2006 年，吉林大学许洪国教授和刘宏飞为研究半挂汽车列车的稳态转向响应，建立了车载试验台，对半挂汽车列车稳态转向下的操纵稳定性进行了模拟仿真，试验分析了在三种不同转向条件下相关参数的变化，总结了判定半挂汽车列车转向失稳的目标参数和方法。2009 年，吉林大学张建国建立了驾驶员和半挂汽车列车统一的闭环控系统模型。利用 TruckSim 和 ADAMS 软件分别建立了车辆和驾驶员的统一仿真模型通过一定条件下的仿真，验证了所建闭环系统模型的可靠性。随着半挂汽车列车在公路货物运输中作用的增强，其整车性能和行驶安全性备受关注。半挂汽车列车可描述为由牵引车与半挂车通过牵引座和牵引销等机械、电气连接装置的耦合作用而构成的运载工具。其中，牵引车是动力输出的体，通过牵引车和挂车之间的电气、机械装置实现对半挂车的行驶、转向和制动等控制。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：通过对所选论文的研读比较以及分析，引发挂车交通事故的主要原因其实主要就分为二种。

1：由于驾驶员本身的因素造成，本身不具备驾驶挂车的证件或者所驾驶的挂车载量超标造成事故的发生。

2：由于挂车本身的结构因素造成，挂车本身相比于其他车辆就更易发生事故。

4. 研究创新点