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2025年, 第47卷, 第5期　刊出日期：2025-05-25 上一期   

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面向狭窄环境的安全泊车路径规划算法研究 管家意,李斌,周傲,赵治国,林巧,陈广 2025 (5):  797-808.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2025.05.001 摘要 ( 719 )   HTML ( 34 )   PDF(3850KB) ( 345 )   针对自动泊车系统中路径规划的安全性、实时性和可行性问题，本文提出一种基于混合动作空间约束强化学习的泊车路径规划算法。具体地，该算法利用混合动作空间强化学习框架将离散动作和连续参数相结合实现参数化轨迹规划，提高了规划路径的可执行性；在此基础上设计一种混合动作空间的约束强化学习算法实现安全策略优化，确保了泊车路径的安全性。此外，在模型训练过程中引入课程学习机制逐步引导策略探索，增强了模型训练稳定性和收敛速度。最后，在垂直车位和平行车位进行广泛的对比和消融实验，实验结果表明所提出的泊车路径规划算法在成功率、安全性和实时性等指标上均表现出色，且综合性能明显优于现有基线算法。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于稀疏注意力的时空交互车辆轨迹预测 高凯,刘欣宇,胡林,黄向明,邹铁方,刘鹏 2025 (5):  809-819.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2025.05.002 摘要 ( 436 )   HTML ( 28 )   PDF(3397KB) ( 300 )   在混合交通环境中，准确预测周边车辆轨迹对自动驾驶汽车安全至关重要。然而，现有技术在长时预测方面仍存在精度低和计算量大的问题。本文提出了一种结合意图概率的时空交互稀疏注意力模型，通过高效的编码-解码结构进行轨迹预测。模型首先构建位置掩码矩阵提取历史轨迹中的位置信息，利用稀疏注意力机制筛选出关键特征，并通过意图行为分析模块提高意图识别的准确率。最终将时空特征、位置特征和意图特征融合输入解码器，以多任务学习方式训练模型。试验结果表明，该模型在HighD和NGSIM数据集上相较于当前最优算法，在3~5 s长时预测的均方根误差均有降低，显著提升了预测效果。此外，通过实车试验对模型在实际场景中的表现进行验证，进一步展示了其在复杂交通环境中的应用潜力。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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结构化道路下智能车时空联合轨迹规划方法 胡杰,郑嘉辰,周思龙,赵文龙,张志凌,姚茂嘉 2025 (5):  820-828.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2025.05.003 摘要 ( 356 )   HTML ( 21 )   PDF(2783KB) ( 213 )   针对自动驾驶汽车所应用的时空分离轨迹规划方法易导致车辆灵活性不足，甚至无法在复杂工况下规划出可行轨迹，而现有时空联合轨迹规划方法难以满足结构化道路应用要求的问题，本文提出了一种基于动态规划与数值优化算法的时空联合规划方法。首先，在Frenet坐标系下使用动态规划算法生成时空耦合粗轨迹，过程中采用确定性采样法进行子节点拓展。然后，以粗轨迹为参考在笛卡尔坐标系下构建可行驶时空走廊，建立NMPC优化模型求解最终轨迹。最后，通过仿真验证算法有效性，结果表明，所提出的方法对结构化道路的适应性良好，相较于其他时空联合规划算法，能够更好地平衡通行效率、轨迹舒适性、算法实时性的要求。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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面向自动驾驶道路场景的相机与毫米波融合的多目标检测算法 刘宸宇,王海,蔡英凤,陈龙 2025 (5):  829-838.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2025.05.004 摘要 ( 428 )   HTML ( 11 )   PDF(7162KB) ( 153 )   为满足自动驾驶系统的高效、准确感知的需求，如果仅依靠相机很难实现高精度和鲁棒的3D目标检测。解决这一问题的有效方法是将相机与经济型毫米波雷达传感器相结合，实现更可靠的多模态三维目标检测。融合两者的检测方式不仅提升了环境感知的准确性，还增强了系统的鲁棒性和安全性。本文提出了一种基于毫米波雷达和相机融合的自动驾驶感知算法HPR-Det（historical pillar of ray camera-radar fusion bird ’s eye view for 3D object detection）。具体而言，首先设计了雷达BEV特征提取Radar-PRANet （radar point RCS attention net），由双流雷达主干提取具有两种表征维度的雷达特征和RCS感知的BEV编码器组成，根据雷达特定的RCS特征将雷达特征分散到BEV中。其次，采用历史多帧预测范式HrOP（historical radar of object prediction），设计了长期解码器和短期解码器，同时只在训练期间执行，在推理过程中不引入额外的开销，同时由于本网络输入数据的稀疏性，引入了多模态的历史多帧输入，引导更准确的BEV特征学习。最后，提出了毫米波优化的射线去噪方法，通过将毫米波雷达点云的信息作为先验信息，使用当前帧的毫米波点云特征辅助生成提议，增强对于相机的查询特征表征。本文所提出的算法在大规模公开数据集nuScenes上进行模型训练和实验验证，在骨干为Resnet50的基础上NDS 达到56.7 %。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于能耗预测的网联电动公交车生态驾驶优化策略 潘应久,郗毅,刘延森,房文鹏,张文珊 2025 (5):  839-850.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2025.05.005 摘要 ( 330 )   HTML ( 14 )   PDF(3169KB) ( 289 )   电动公交车的动力系统及能耗特性与传统内燃机公交车存在显著差异，传统公交车的节能驾驶策略并不完全适用于电动公交车。本文综合考虑电动公交车经过信号交叉口时的信号配时、前车信息能耗特性和乘客舒适性，提出一种基于能耗预测的网联电动公交车生态驾驶深度强化学习模型。首先，采集纯电动公交车自然驾驶数据，考虑电动公交车的制动能量回收特性，利用车辆动力学建立能耗基本模型，构建系统辨识模型对能耗基本模型中的未知参数进行辨识和估计；其次，剖析车辆进出信号交叉口时不同信号相位对速度模式的影响，确定能够精确描述交通环境信息的状态变量，以构建的能耗模型为基础，综合考虑安全、效率、节能和舒适性构建奖励函数，基于SAC（soft actor critic）算法构建电动公交车进出信号交叉口的生态驾驶策略优化模型；最后，将本文构建的生态驾驶策略与经典交叉口通行策略GLOSA进行对比验证。结果表明，本文提出的生态驾驶策略在划分的4种交通情境下均可保证车辆的安全性，在通行时间平均仅增长7.29%的情况下，舒适性平均提高21.96%，能耗平均降低24.47%。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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融合滑移率校正的智能车辆定位方法 熊璐,朱佳琪,陈梦源,李子尧,舒强,卓桂荣 2025 (5):  851-858.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2025.05.006 摘要 ( 347 )   HTML ( 8 )   PDF(2549KB) ( 76 )   准确可靠的车辆位姿估计是智能车辆决策规划、运动控制等模块的重要输入。本文提出一种融合智能车辆轮胎滑移率在线估计及校正的定位算法，可以在全球导航卫星系统（GNSS）中断期间显著增强惯性导航系统（INS）/轮速传感器（WSS）的融合定位精度。首先，利用车辆加速度和轮速数据，提出了一种针对不同驾驶条件的滑移率实时估计算法，以准确地对轮速信息进行滑移率校正；随后，基于误差状态卡尔曼滤波对GNSS、IMU和校正后的轮速信息进行融合，实现准确可靠的车辆位姿估计。实车实验结果表明，在GNSS中断期间，速度均方根误差最高提升30%，平均水平位置误差里程比可达1.68‰。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于自抗扰控制的燃料电池供气系统协同控制研究 付佩,张化喜,蔡旭,兰子剑,刘青山,陈轶嵩 2025 (5):  859-874.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2025.05.007 摘要 ( 243 )   HTML ( 5 )   PDF(6258KB) ( 115 )   发展氢燃料电池汽车是我国推进“双碳”战略目标的关键举措之一。质子交换膜燃料电池 （PEMFC） 发动机系统，作为燃料电池汽车的核心动力源，展现出非线性、强耦合性和时滞性等复杂特性。这些特性使得 PEMFC 系统在应对汽车加速、爬坡等多变工况下的复杂功率需求时面临诸多挑战，特别是在系统气体供给的精准控制和系统响应的动态调节方面。气体供给的流量和压力对 PEMFC 的输出性能具有决定性影响，不当的气体供给不仅会降低电堆效率，甚至可能导致电堆损坏或失效，从而严重影响系统的整体性能和使用寿命。因此，优化气体供给系统，实现精准控制，是提升 PEMFC 系统性能和延长其使用寿命的关键所在。本文从建立 PEMFC 供气系统模型出发，深入分析氧气过量比、气体压力和气体压差等关键运行参数对于系统输出性能的影响；针对 PEMFC 系统氧气过量比、阴极压力以及两极气体压差采用非线性自抗扰控制算法 （ADRC） 进行三者协同控制研究，并将其与比例—积分—微分 （PID） 控制器进行对比。在PID控制下氧气过量比超调量最大可达1，而在ADRC控制下，氧气过量比超调量仅为0.2左右，达到稳态时间大约在0.1 s，PID控制下则在1 s 左右；PID 控制算法下的阴极气体压力在负载电流突变后，超调量在0.08 bar左右且波动较大，在2 s内达到稳定值，而在 ADRC 控制算法下，阴极气体压力能够在0.8 s内达到稳定值，且超调量远小于 PID 控制算法；在PID控制下两级气体压差超调量最大可达到0.15 bar且波动幅度较大，达到稳定时间较长，但在ADRC控制器下能够快速且稳定地达到设定值0.2 bar且波动幅度较小。结果表明，在负载电流和排氢动作等扰动因素下，ADRC 控制器具有更好的解耦性、鲁棒性和稳定性。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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车用PMSM无位置传感器控制的瞬态性能提升方法 林程,徐垚,张虹,邢济垒,李希宸 2025 (5):  875-887.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2025.05.008 摘要 ( 261 )   HTML ( 10 )   PDF(6481KB) ( 138 )   针对纯电动商用车转向助力油泵应用中的永磁同步电机瞬态响应不足的难题，提出一种基于级联扩张状态观测器的转速环优化策略。设计了扩展卡尔曼滤波器作为无位置传感器控制基础，自适应设计避免了参数整定复杂、收敛速度慢的问题。通过内外扰动的级联观测，并采用线性反馈控制率替代传统PI控制器，提升了转速环的抗扰和跟踪能力。台架实验表明，本文所提无传感器控制架构在动态和稳态工况下显著降低了位置估计误差，稳态误差仅为1.4°；优化的转速环控制有效提升了系统抗扰能力和电机瞬态响应性能。实车可靠性测试显示，转向助力电机控制器运行稳定，无性能故障发生。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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线控转向系统自适应抗扰转角控制策略 赵健,何聪,刘枫,朱冰,陈静,陈志成 2025 (5):  888-896.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2025.05.009 摘要 ( 422 )   HTML ( 10 )   PDF(3753KB) ( 230 )   针对线控转向（steer by wire， SBW）系统主动转向时面临的系统参数不确定性、轮胎回正力矩阻碍、转向电机电磁特性耦合等非线性干扰问题，提出一种自适应抗扰转角控制策略。采用径向基函数神经网络和鲁棒滑模理论设计外环转角控制器，自适应补偿SBW系统参数不确定性和轮胎回正力矩阻碍。在内环电流控制器中引入线性自抗扰控制应对转向执行电机电磁特性耦合问题，提高SBW系统动态响应性能。仿真和硬件在环试验结果表明，设计的控制策略能够帮助SBW在多种工况中维持转角稳态跟随误差在1.5°内。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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考虑不对称负载的传动系统扭振特性及抑制方法 杨殿钊,刘辉,高普,项昌乐 2025 (5):  897-909.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2025.05.010 摘要 ( 231 )   HTML ( 8 )   PDF(5571KB) ( 113 )   双电机耦合驱动是履带车辆机电复合传动系统（electro-mechanical transmission，EMT）的常见构型，其具备输入输出耦合、传递功率高以及负载多变等特点。目前，大多数EMT扭转振动控制策略主要针对双侧激励对称工况进行设计，但该工况与实际存在较大偏差。为改善其在非对称激励下的扭转振动，首先建立该系统扭转振动模型，探究了在非对称激励下EMT双侧的振动能量耦合效应及其对系统动态行为的影响机制，并提出一种基于双回路反馈的干扰补偿方法，建立了面向非对称激励的EMT扭振抑制策略。经验证，该策略可较好抑制在该激励下的EMT扭振。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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电动汽车底部流动分离对风阻的动态影响 张倩文,徐磊,王庆洋,徐胜金 2025 (5):  910-919.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2025.05.011 摘要 ( 184 )   HTML ( 13 )   PDF(7462KB) ( 108 )   本文对某量产电动汽车风阻和车底流动分离进行了数值研究。研究表明，在R{e}_L=\mathrm{1.1}\times {\mathrm{10}}^{\mathrm{7}}时，车底部流动在尾部分离并向上卷曲形成展向大尺度涡。风阻系数脉动与平均值占比约为3.27%，这对乘坐舒适性及里程预报存在不可忽视的影响。车体背部、底部压力、近尾流中下部、整车气动阻力、车底中后护板近壁面压力以及车底分离流均存在12 Hz的特征频率，而车顶部及两侧的流动分离则无此特征频率，证明车底部的流动分离是引起风阻动态变化的主要原因。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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一种车用高速电机循环冷却油温集总参数模型 鲁岩松,朱翀,张希 2025 (5):  920-930.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2025.05.012 摘要 ( 152 )   HTML ( 5 )   PDF(6846KB) ( 63 )   为适应车用高速电机高功率密度和极端工况下的高热负荷，目前电机冷却多采用直接接触式油冷散热方式，建立一个适合热控制方法研究的电机油温模型十分必要。现有方法主要基于有限元仿真标定，无法满足实时应用需求，而复杂油水换热回路的多物理场耦合使油温在线重构困难。本文提出了一种强化时序循环过程并考虑强自相关性的2阶集总参数油温模型。根据标定建立油路单元模型，并基于台架实测确定电机损耗响应。提出采用时序卷积方法描述换热过程，建立高低油温耦合的循环动态递推模型，并引入油温敏感参数提升工况适应能力，解决了流道内油温分布描述难题。最终通过路谱工况在线验证了模型的准确性，油冷液温度平均绝对估计误差在1 ℃以内，可支撑电机精细化热管理。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于R290工质的电动汽车集成式热管理系统性能研究 罗毅,马文彬,苏岭,刘月桥,肖波 2025 (5):  931-939.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2025.05.013 摘要 ( 402 )   HTML ( 18 )   PDF(4764KB) ( 205 )   为了满足电动汽车严苛的热管理需求和应对全球气候变暖问题，本文开发了基于R290工质的电动汽车集成式热管理系统，采用仿真和试验的方法对系统性能进行分析和验证。结果表明：R290双侧间接式热管理系统的制冷和制热量随压缩机转速增加而增加，能效比COP随压缩机转速增加而减小；压缩机热气旁通制热量随着系统高低压压力的增大而增大；40 ℃高温制冷工况，系统最大制冷量为9.25 kW；-18 ℃下低温制热工况，最大制热量为7.24 kW；-20 ℃时极低温压缩机热气旁通最大创热量为4.3 kW。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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撞击强度与撞击位置对大鼠创伤性颅脑损伤后行为和病理影响的实验研究 王鹏,宋学伟,邱金龙,朱细燕,王楠,赵辉 2025 (5):  940-950.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2025.05.014 摘要 ( 149 )   HTML ( 4 )   PDF(6855KB) ( 24 )   道路交通事故中，车辆正面碰撞与侧面碰撞所导致的头部伤害结果存在显著差异，这主要是由于撞击位置不同所致。为深入探讨不同撞击强度下头部撞击位置对伤害程度的具体影响，采用大鼠为实验对象实施了针对颅顶和颞叶部位的撞击实验。依据L4（23）正交表建立实验方案，综合考虑了撞击强度和撞击位置两个变量，利用BIM-IV型大鼠头部撞击机致伤大鼠。通过伤后大鼠的行为表现及关键脑区的病理学检测结果，系统评估撞击因素及其水平对TBI的伤害影响。实验结果显示，撞击强度是决定头部损伤程度的主导因素，但撞击位置的影响不容忽视。在相同的撞击强度下，相较于颞叶撞击，颅顶撞击更易引发大鼠的昏迷、运动与记忆功能障碍以及焦虑行为。此外，颅顶撞击所导致的病理学损伤高于颞叶撞击的非冲击侧，但低于冲击侧。行为表现与病理学结果的线性拟合分析表明，大鼠脑损伤后的行为变化与病理学检测结果较小的一侧更为吻合。本研究成果对于深入理解头部伤害机制、制定科学的伤害评价准则以及构建有效的防护策略具有重要的意义。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于腿部sEMG的驾驶疲劳状态判别方法 俞宁,罗晓茗,舒梓荣,李博远,张颜 2025 (5):  951-962.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2025.05.015 摘要 ( 208 )   PDF(6153KB) ( 89 )   基于驾驶员腿部的表面肌电信号提出一种非侵入式的驾驶疲劳状态判别方法。首先，通过模拟驾驶疲劳实验采集驾驶员右腿胫骨前肌的肌电信号，并通过主观评价量表进行疲劳状态的标注。其次，采用变分模态分解算法对表面肌电信号进行噪声滤除，并从分解得到的5个IMF分量中提取12个时频域特征值。最后，构建基于鲸鱼算法优化支持向量机的驾驶疲劳状态判别模型。结果表明：该方法对于3种疲劳状态具有较好的判别效果，其准确率可达84%以上。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于参数辨识的车辆风噪等效统计能量模型及预测 文跃霖,贺岩松,罗旭辉,张志飞,张全周,任辉 2025 (5):  962-969.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2025.05.016 摘要 ( 188 )   HTML ( 5 )   PDF(3962KB) ( 132 )   建立一个高预测精度的统计能量模型以预测车内风噪声响应需要花费大量时间成本。本文提出一种基于参数辨识快速构建车辆风噪等效统计能量模型的方法，以在简化建模过程的同时保证预测精度。根据车身结构建立乘员舱初始统计能量模型，将侧窗表面压力脉动激励和风洞实测响应分别作为模型的输入和输出，使用灰狼优化算法辨识模型的声腔参数，得到逼近真实风噪响应特性的等效模型。以某样车为例，使用等效统计能量模型预测不同造型方案下的乘员舱风噪声响应，总声压级预测误差的平均值为1.47%，频谱的均方根误差为1.23 dB。结果表明：等效模型可以准确预测不同造型方案的车内风噪声响应，从而减少风洞试验的次数，具有较高的工程应用价值。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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车内集群式多通道主动噪声控制系统研究 邓慧萍,卢炽华,陈弯,刘志恩,罗挺,王永亮,孙孟雷 2025 (5):  970-981.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2025.05.017 摘要 ( 180 )   HTML ( 5 )   PDF(7582KB) ( 56 )   为解决油电混合动力汽车充放电时发动机间歇介入工作，导致车内轰鸣声的问题，本文基于传统多通道主动噪声控制（active noise control，ANC）系统，通过融合集中式控制策略与分散式控制策略的优点，提出了一种综合性能较优的半耦合式集群式控制策略。集群式控制策略较集中式控制策略计算量降低50%左右，且保持着与其相当的噪声衰减性能；较分散式控制策略稳定性明显更优，降噪效果突出。基于MATLAB仿真平台对提出的车内多种集群式控制策略及传统控制策略进行了对比分析，同时基于某增程式电动车在其常用工况下开展了实车路试实验验证。结果表明集群式控制策略可较好地应用于车内多通道主动噪声控制系统，2、4、6阶增程器噪声在4个座椅头枕位置处的平均降噪量分别可达15.9、10.6和5.7 dB（A），表现出了良好的降噪效果及稳定性。研究成果可推广应用于有人舱室的噪声控制如飞机、潜艇等领域，有重要的科学意义和工程价值。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于CAN总线参数的双工况载重车质量估计 李勇滔,田云立,宁奕胜,郑伟光,尹辉俊,许恩永 2025 (5):  982-991.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2025.05.018 摘要 ( 257 )   HTML ( 10 )   PDF(3197KB) ( 93 )   整车质量对车辆动力控制系统和安全控制系统而言是一个重要参数，尤其是对于重型货车。在车辆纵向动力学模型的基础上，本文提出一种依据车辆运行工况对整车质量进行估计的方法。首先，在加速工况下，通过CAN总线获取发动机转矩和纵向加速度，利用卡尔曼滤波算法（KF）对整车质量进行估计。然后，再利用所估计的质量识别未知参数。在匀速工况下，基于所识别的未知参数和车辆动力学模型进行整车质量估计。通过TruckSim/Simulink构建估计器开展联合仿真，验证了该方法的有效性。经实车测试，结果表明在不同工况下，该方法能够较为准确地估计整车质量。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

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基于联合IHHO算法的车架轻量化研究 马春龙,夏文俊,李胜国,郭言语,苏清源 2025 (5):  992-1006.  doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2025.05.019 摘要 ( 264 )   HTML ( 6 )   PDF(9858KB) ( 64 )   提出一种联合IHHO算法的优化方法，对桁架式清雪车车架进行轻量化研究。首先，构建了车架的有限元仿真模型，在多种工况下对其强度、刚度、模态进行定量分析，得其强度性能、刚度性能及固有频率。其次，利用响应面法以最大变形量和最大应力为响应值，优化车架各梁截面尺寸，得到3组最优解。在此基础上，对HHO算法进行改进，提出IHHO算法，采用IHHO算法验证最优解的有效性。优化结果表明，车架整体质量减轻33.6%，最大变形量减小6.33%，最大应力增加3.01%，1阶模态频率降低19.48%，有效避开了共振范围。本研究为桁架式车架的轻量化设计提供了一种高效、可行的优化策略，该方法在模型构建和获取准确估算结果方面具有显著优势，为相关领域的工程应用提供理论参考。 数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标