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随着世界公路通车里程的不断增长,公路货物运输已成为货物运输方式的重要组成部分。汽车列车能极大提高运输效率、明显降低运营成本、减少汽车尾气排放,因此在公路货物运输中发挥了越来越重要的作用。汽车列车在为生产建设、社会发展以及广大民众的日常生活供应提供物资保障的同时,由于其制动不协调而导致交通事故也逐渐增加,严重的威胁着交通参与者的生命安全和运输货物的完好性。因此,对汽车列车制动协调性测试关键技术进行研究,开发一套汽车列车制动协调性测试系统,对汽车列车的制动协调性进行定期测试,使制动系统维持在良好状况,对保障生命、财产安全和道路畅通都具有极其重要的意义。
本文针对目前国内尚无汽车列车制动协调性评价体系、缺乏专业的汽车列车制动协调性测试系统的现状,提出一种新的汽车列车制动协调性评价方法并研究开发相应的测试系统,并通过实车试验对其可行性进行了验证。论文完成的工作如下:
(1)通过分析国内外汽车列车制动协调性研究现状,并结合汽车列车制动过程中的真实工况,提出了一种全新的基于轮速的制动协调性测试方法。
(2)确定了系统的整体构架,搭建了基于PC/104的硬件平台,并根据需要对相关传感器进行了选型;设计了基于C8051F040的轮速采集模块,本模块结构紧凑,可靠性高,可以实现对轮速信号的精确采集。
(3)按照汽车列车制动协调性测试方案,设计了相应的系统软件总体结构,并以delphi7.0作为编程环境,完成了系统软件的开发。
(4)选择时间序列分析的方法对轮速进行预处理来消除异常数据,采用小波分析的方法对预处理后的轮速进行滤波,取得了良好的滤波效果。
(5)采用数据拟合的方法来判断制动起始时刻,很大程度上提高制动协调时间的测量精度。
(6)进行了实车试验,系统可以精确的完成GPS、轮速和踏板力等数据的采集,实现对制动协调性的测试并完成了初步验证。
目前,本课题已经完成了架构设计、硬件搭建和软件开发等工作,并在户外条件下进行了实车试验。经试验证明,该套汽车列车制动协调性测试系统可以实现制动协调性的测试,同时具有成本低、操作方便和可以动态在线测量等优点。