半挂汽车列车弯路行驶轨迹分析

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1、万方数据第31卷第l期长春理工大学学报(自然科学版)Vol·31No·12008／93月JournalofChangchunUniversityofScienceandTefhnology{NaturalSciaaeeEdition)Mar·2008：==================================；=======；========================半挂汽车列车弯路行驶轨迹分析许言，刘宏飞，任有，彭涛(吉林大学交通学院，长春130025)摘要：提高半挂汽车列车的轨迹跟踪性。是减小其

2、行驶通道圆，提高转向机动性和主动安全性的有效途径；本文基于半挂汽车列车弯路转向理论，提出了半挂汽车列车后轮弯路行驶轨迹跟踪数学模型，并通过si锄m陂仿真验证了数学模型的正确性。关键词：半挂汽车列车；弯路行驶；轨迹；相似模型；仿真中图分类号：U469．5文献标识码：A文章编号：1672—9870(2008)01—0132—03AnalysisontheTrajectoryoftheTractor-SemitrailerinCrookCircumstanceXUYah，LIUHongfei，RENYou，PENGTao

3、(CollegeofTransportationJilinUniversity，Changchun，130025)Abstract：Itisaneffectiveapproachtoimprovethesteeringmobilityandtheactivesafetyofthevehiclebyimprovingthetractor-semitrailertrajectorytrackingcharacter．Then，thediameterofturningclearancecirclecouldbedecre

4、ased．Basedonturningtheoryoftractor-semitrailerOncrookedroadthemathematicalmodelisestablishedforrcar-whccloftraetor-semitra-ilertrajectorytracking．Thevalidityisverifiedbysimulatingdemonstration．Keywords：tractor-semitrailer；crooked·running；trajectorytracking；sim

5、ilarmodel；simulation汽车列车运输正以最佳的运输效益和对特殊运输对象、运输条件的良好适应性，在公路运输中发挥着重要作用⋯。汽车列车在弯路行驶时，挂车轨迹会向牵引车转弯的内侧偏移，使得列车行驶通道加宽，严重时会刮碰弯道内侧的行人和车辆，造成事故。从提高汽车列车主动安全性的角度出发，研究汽车列车在狭窄弯路上改变方向或绕过障碍物的通过能力，对改善汽车列车的转向机动性和通过性，具有现实的工程意义。机动性表示汽车列车在狭窄道路、转运货场、码头和建筑工地等的通过性能。常用最小转弯半径、最大通道宽度、半挂车对牵

6、引车的偏移距等参数进行评价[2】。1半挂汽车列车弯路转向数学模型半挂汽车列车的弯路行驶轨迹，是确定其弯路机动性能的依据。不计侧滑和侧偏，忽略转向系响应时间及车辆本身的机械偏差影响后，半挂汽车列车的运动模型可简化为图l所示。其中，彳、丑、P、G四点分别对应着牵引车前转向桥、非转向后桥(单桥或多桥)的几何中心、牵引座铰接点及半挂车后桥的几何中心。半挂汽车列车后轮转向有效的改善了其轨迹跟踪性。后轮转向是通过一套控制装置，使半挂车车桥中点沿着牵引车后桥或者前桥中点的轨迹行驶。其控制原理一般是根据牵引车跟半挂车的折角，来收稿

7、日期：2007一11—08基金项目：国家自然科学基金资助项目(50475008)作者简介：许言(1986一)，女，吉林长春人，主要从事车辆安全与交通事故工程的研究。通讯作者：刘宏飞(1971)．男．吉林镇赉人。讲师，博士，主要从事车辆安全与可靠性研究。万方数据第1期许言，等：半挂汽车列车弯路行驶轨迹分析133图1半挂汽车列车弯路运动轨迹Fig．1Thetrajectoryoftractor-semitraUerincrookcircumstance控制挂车的车轮转角，文中采用图2所示的控制机构来改善其弯路行驶轨迹。

8、假设汽车列车在稳定的圆周行驶过程中车轮无侧滑，牵引车质心与半挂车上G7点以同一稳态转向半径尺稳定转向阳】。G’为半挂车后桥与稳态圆的交点，半挂车相对牵引车的车体中心线夹角为曰，牵引车前轮转向角为J，半挂车内侧车轮转角为a2，外侧车轮转角为a．，有如下关系桥中点B的轨迹运动，必有(a。-I-a2)／2=0，即角传动比为l(角传动比等于半挂车转向平均角与列车折角