徐进简介
在多年的研究中,徐进博士取得了以下科技成果和突破性进展。
1.构建了“驾驶员-车辆-道路(环境)”虚拟驾驶系统。利用该系统可以实现不同车辆在现有道路、公路设计方案和新建道路的各种驾驶模式下的驾驶模拟试验,特别适用于线形复杂的山区道路的驾驶模拟。驾驶响应参数和驾驶输入(转向输入、油门制动输入、换档等)。)可获得整车和车辆关键零部件的状态信息,为多角度、多层次、系统地衡量公路行驶质量和安全性提供了分析手段。同时可以对各种车辆的极限行驶状态进行模拟测试,得到临界行驶工况。该技术为道路设计质量分析、事故再现及机理分析、极限模拟、车辆安全运行管理、交通工程仿真等提供了分析手段和技术支持。
该领域的一系列研究成果发表在《中国公路与运输》、《公路交通技术》、《计算机工程与应用》等杂志上。
2.提出了“在路况-驾驶输入-车辆行驶动力学-车辆运动学的层面上协同分析越野事故和单车碰撞事故”的概念,利用RDVES虚拟驾驶系统再现事故的驾驶过程。通过分析不同路况下车辆行驶响应和行驶输入的变化,研究了路况参数与车辆行驶稳定性和行驶载荷的敏感性和相关性。先后获得了弯坡结合段侧风事故、S型弯道车辆驶离道路、积水直道、隧道口车辆事故、弯道避让事故、大型车辆事故的力学机理和预防对策,为降低山区道路单车事故发生概率,提高道路交通安全水平提供了理论支持和科学依据。
一系列研究成果发表在《中国公路与交通学报》、《中国机械工程》、《西南交通大学学报》、《武汉大学学报》、《吉林大学学报(工程版)》。
3.我国西南地区开展了山区公路车辆运行参数和驾驶行为参数的大规模采集。包括单车(移动测试车)连续行驶采集和越野特征路段采集,获取车辆行驶轨迹、行驶速度、横向加速度、纵向加速度、驾驶姿态、转向输入、驾驶员心电/肌电等参数的连续变化特征和统计分布特征。根据上述参数,明确了设计速度法的适用条件和现行运行速度安全评价的优点和局限性。
基于车辆运行参数和驾驶行为参数的海量实测数据,首次定义了我国山区道路代表性驾驶行为模式,包括代表性方向控制模式(轨迹选择模式)和代表性速度控制模式,并研究了不同方向控制模式与速度控制模式之间的匹配。该研究为公路设计理论中驾驶行为假设和计算系数的修正提供了科学依据。该领域的研究成果已发表在《中国公路与运输杂志》、《中国安全科学杂志》、《交通科学与工程》等杂志上。
4.山区道路车辆横向加速度的测试研究。获得了六车道(或以上)、四车道、两车道等三类道路上大型车和小型车的侧向加速度分布和特征值,从整体上掌握了山区道路的驾驶舒适性水平。首次建立了适合我国路况的ay-R回归模型和ay-V回归模型,包括均值模型和极限模型。中国上一次大规模的相关调查研究是在2002年左右。近十年来,我国的车辆性能、交通构成、驾驶员构成、经济水平乃至整个社会都发生了巨大的变化,因此申请人开展的研究能够准确反映这些变化对汽车侧向加速度和驾驶行为的影响。该成果可为运行速度建模、路面设计、平曲线超高和曲线半径极值设置提供计算依据。这一成果发表在《西南交通大学学报》上。
5.提出“窗口”假设和“前瞻性路段选择”轨迹计算策略,首次建立了复杂山路(赛道)车辆轨迹决策模型;揭示了轨迹与速度的耦合机理,首次建立了基于前视轨迹曲率的山区复杂道路车速决策模型。驾驶员预瞄跟驰理论得到进一步发展,填补了山区复杂道路驾驶行为决策领域的空白。建立的轨迹-速度决策模型,结合现有的预瞄-跟瞄模型,可以形成“决策-预瞄-跟瞄”的驾驶员模型,进一步完善了驾驶员模型结构体系。该成果已成功应用于“人-车-路(环境)”仿真系统的建设中,为复杂道路上的车辆行驶仿真提供目标轨迹和目标速度。
在中国科学E系列技术科学、系统工程理论与实践、中国公路与运输杂志等期刊发表了一系列成果,申请了两项发明专利。
6.在国际上首次提出了基于“行驶轨迹-行驶速度”协调控制的山区公路平面线形设计理论和方法。该方法成功解决了现行设计速度法和运行速度法的缺陷,更接近山区公路的实际运行情况。在5个山区公路新建设计和改建设计项目中得到应用,取得了良好的效果。该理论极大地推动了我国道路设计理论的演变和发展,即从设计速度法到运行速度法再到多驱动模式“轨迹-速度”协同控制法,为提高我国山区道路运行安全水平提供了有力的理论和技术支持。
这一成果发表在《中国公路与运输杂志》上,并出版了学术专著。
7.基于海量实测道路数据,深入分析了路况、驾驶行为、车辆动力学和车辆运动学之间的相互作用机理,首次建立了三维线形条件下重型车辆在复杂道路上行驶速度的计算模型体系,包括通道宽度影响模型、弯道影响模型、圆曲线速度模型、长直道速度模型、路况极限速度模型、纵向加(减)速模型、重型车辆爬坡模型和驾驶习惯修正模型。这一成果解决了目前需要对平曲线路段和纵坡路段分别预测重载车辆运行速度的局限性。其特点是计算速度快,有足够的精度。
由于可以计算大型车辆在任意坡度和复杂线形的山区道路上的行驶速度,该模型已被应用于多车行驶速度的安全评价、道路限速管理和许多复杂山区道路的安全工程项目中。
一系列成果在《中国公路与运输杂志》、《西南交通大学学报》、《交通运输工程学报》、《长安大学学报(自然版)》和TRB第93届年会上发表。