针对ACC系统上层速度控制IDM模型不能对汽车转弯行驶进行横向控制的不足,通过改进IDM模型并运用Simulink仿真试验研究转弯、超高和坡度等道路几何条件变化对特定工况下的汽车纵向和横向行驶的影响。采用车头时距和行驶速度作为指标评价汽车纵向行驶安全性;采用横摆角速度和侧向速度作为指标评价汽车操纵稳定性。仿真发现在一定超高和坡度的道路上汽车转弯行驶时,纵向方向上改进后模型的车辆车头时距增大,行驶速度减小,保证了行驶安全;横向方向上改进后模型的横摆角速度和侧向速度随转弯半径和超高的增加而减小,保证了良好的操纵稳定性。结果表明,针对道路几何条件的变化,改进的IDM模型可以初步实现ACC系统特定工况下车辆纵向与横向的控制。

避险车道制动床上失控车辆车轮沉陷深度是制动床铺设厚度设计的主要理论依据。为此,建立悬架-车轮-集料三维离散元模型并开展车轮沉陷深度数值模拟。首先在PFC3D中利用Fish语言建立悬架-车轮-集料三维离散元模型;其次通过静力三轴压缩试验标定集料离散元颗粒参数;通过实车足尺试验数据标定车轮离散元颗粒参数;最后利用标定的模型分别模拟不同砾石粒径、驶入初速度、载重对车轮沉陷深度的影响。结果发现三维模型比二维模型更能准确描述车轮沉陷深度。在粒径推荐范围内,砾石粒径越小,车轮沉陷深度越大;车轮载重越大,车轮沉陷深度越大;驶入初速越小,车轮沉陷深度越大;车轮沉陷深度越大,减速效果越好。