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郭应时:自动驾驶客车该如何满足大众对舒适性的需求

日期:2021-03-26 14:25:32     来源:BusTruckExpo      作者:佚名
佚名 2021-03-26 14:25:32

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2021年3月24日,由中国公路学会客车分会主办、比亚迪汽车工业有限公司承办的2020中国客车学术年会在深圳隆重召开。

 

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长安大学汽车学院院长、博导郭应时教授


会上,长安大学汽车学院院长、博导郭应时教授以“自动驾驶客车乘坐舒适性提升技术与应用”为主题发表演讲,他表示:“在汽车领域‘新四化’的背景下,客车的技术向着电动化、智能化方向发展的趋势不可逆转,由此带来的技术迭代和市场机遇也将如期而至。”

 

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舒适性直接影响用户的接受度和信任度
在电动化、智能化的快速发展下,智能客车的数量将不断增长,与此同时,人们对节能环保、安全舒适、简捷便利等要求也会日趋提高。郭应时表示:“智能车辆的发展方向是安全、节能、舒适,安全和节能固然是客车技术发展的重要方面,但是站在乘客的角度,舒适性会直接影响消费者的乘坐感受,影响着乘客和运输企业的接受度与信任度。”

 

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舒适性设计中缺乏运动控制研究
那么,电动化、智能化客车是否能够满足大众对舒适性的需求呢?调查统计发现,传统客车舒适性研究和设计主要聚焦在为车内和底盘设计上,包括座椅、空间、色彩、温度控制、空气质量,以及车辆振动、噪声等,但却缺乏关于运动控制的研究。


而最常见的乘客晕车表现则与车辆的运动控制密切相关。福特公司创新研究中心的有一份关于全球晕车调查报告显示,约2/3的乘客曾经历过晕车,而中国相对其他国家更容易发生晕车现象,61.7%的人曾经历过晕车。


此外,美国密歇根大学调研显示,与传统车辆相比,预计有6%-10%的中国乘客在全自动驾驶的汽车上会经常出现不同程度晕车的症状。


电动客车的运动控制系统更需科学设计
在各类媒体报道中,有乘客反映,乘坐电动客车更易晕车。对此,一般分析解释为:电动公交车的动力比一般燃油公交车更强劲,电动机扭矩大,起步加速快,因此加速时推背感更强,部分乘客会有些不适应。

 

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而从电动客车的运行来看,其制动能量回收装置也是问题症结之一,因部分车辆加速踏板一松开,就自动进行制动,能量开始回收,车辆几乎没有自然减速滑行的过程。也就是说,行驶中的电动客车不是在加速就是在减速,而加速度的突变对乘员的舒适性影响很大,所以容易晕车。


事实上,现有的智能驾驶辅助系统,大多是关于安全反馈;关于舒适性控制的反馈很少,并且无法达到驾乘人员主观期望的舒适程度,更无法类人化进行舒适性的调整。可见,科学地设计车辆运动状态智能控制系统,是解决这类问题是最好方式。


开展数据研究,助力车辆运动控制系统研发
为解决此类问题,长安大学汽车学院开展了一系列研究,包括舒适性评价方法、车辆运动状态和乘客的乘车姿态对舒适性产生的影响等。通过实车乘坐实验、建立人—车—环境系统虚拟仿真实验平台等,分析不同工况下,不同乘车人员的舒适情况,最终总结发现:


1、在有行驶工况提示系统的测试场景中,乘客的晕车症状能够得到明显缓解,并且舒适度得到了显著提升。


2、姿态不稳定程度越高,乘客的舒适度越低,晕车程度越高;


3、行驶工况提醒加强了自身的姿态控制,可以降低晕动症的程度。


而在此研究过程中,长安大学汽车学院还分别建立了基于姿态摆动量的乘坐舒适性的机器学习预测模型和深度学习判定模型,准确率达到89%。该模型的建立和参数的研究,将为后续车辆运动控制系统研发提供有力支撑。


运动参数对舒适性的影响结论,对客车行业自动驾驶或者智能辅助驾驶技术的参数设定有重要意义。未来,车辆在设计过程中,可以通过改变车辆座椅类型、乘客稳定措施等方式降低乘客的姿态不稳定程度,同时,通过对乘客舒适性产生影响的数据为基础,进一步优化行驶工况提示系统。


                                  

【责任编辑:张东旭】 
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