徐晓美 张磊 刘凯 陈宁

（南京林业大学，南京 210037）

主题词：半挂汽车列车 路径跟随 挂车主动转向 联合仿真

1 前言

半挂汽车列车具有车身总长度较大、牵引车与挂车间铰接式连接等特点，挂车对牵引车路径的跟随性能较差，特别是在交叉口和环形交叉口等转弯空间有限的城市交通环境下，挂车的运行轨迹会向弯道内侧偏移，严重时会剐碰弯道内侧的车辆和基础设施。此外，在此转弯过程中，挂车轮胎还承受较大的侧向力，致使轮胎磨损加剧。

针对上述问题，相关研究人员已开展了大量研究。研究发现[1]，若能使挂车车轮转向，则可有效改善挂车对牵引车的路径跟随性能，从而提高车辆的通过性。目前，使挂车车轮转向的方式主要有被动和主动两种。被动转向主要基于随动转向原理提出，较典型的研究如文献[2]和文献[3]提出的随动转向技术。随动转向虽可在一定程度上改善挂车的路径跟随性能，但因挂车车轮的随动转向角较小，因此其对挂车路径跟随性的改善程度有限。主动转向基于相应的控制策略，可根据实际路况主动改变挂车车轮的转动方向和转动角度，能极大地改善半挂汽车列车的路径跟随性[4-6]。目前挂车车轮主动转向控制主要聚焦于其控制目标的选取与控制器的设计。由于路径跟随和车辆动态控制的复杂性，有些控制策略和控制器设计并不能满足路径跟随控制的要求。基于此，本文提出了一种源于驾驶员模型焦点预瞄思想的挂车后轮主动转向控制技术，设计了路径跟随控制器，搭建了Simulink与TruckSim的联合仿真平台，并基于此仿真平台开展了挂车后轮主动转向的半挂汽车列车路径跟随性数值研究。……