2020年度汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室
开放基金课题申报指南
为了促进我国汽车噪声振动和安全技术领域的基础和应用基础研究,加强学术交流与合作,2020年度汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室(以下简称“实验室”)特设立开放基金资助相关课题研究,申请者须根据实验室拟资助的研究课题进行申报。
一、实验室拟资助的研究课题
课题1:基于自主学习的车身系统隔声参数化开发技术研究
研究内容:
针对车身系统隔声性能开发,研究从噪声源计算车内空气声贡献量的算法,同时研究车身系统各部件材料对隔声性能的影响关系,建立车身系统隔声参数化开发架构及预测模型,并实现从试验数据库自主学习和修正模型的算法,指导车身系统隔声性能的分频段控制。
研究目标:
1. 针对汽车各工况下动力系统(包括进排气)、路噪及风噪,研究经过车身系统隔声后车内空气声的贡献量分离和计算方法,并建立一套服务于该计算方法的试验体系;
2. 开展针对汽车车身系统的隔声机理研究,基于试验明确车身系统声学材料对整车隔声水平的影响关系,并建立针对一套声学包方案的参数化计算成本、重量与隔声性能的方法及预测模型,实现对多套方案性能、成本、重量的对比分析,实现多路径的板件贡献量分析;
3. 基于“材料-部件-系统-整车”试验的大数据分析研究,建立上述模型从试验数据库自主学习并修正模型的算法;
4. 基于python等开发工具实现车身参数化开发系统平台,必须包括数据库及大数据分析模块、开发模块,具备功能模块扩展功能。开发模块基于CATIA导入或自建组件拼合方式建立简化几何模型,并实现与数学模型的交互(包括材料、结构参数定义,网格划分,场域属性定义,频域计算),并基于试验设计、参数扫描计算实现多目标优化设计。数据库涵盖材料—部件—系统—整车,具备数据多维度查询对比、趋势分析、相关性分析、回归分析及深度挖掘功能。
研究周期:24个月
资助经费:30万元
研究内容:
通过对底盘衬套、减震器及弹簧等底盘部件的隔振性能及悬架传递特性等理论研究,分析底盘部件对路噪的影响机理,建立底盘部件的NVH控制指标。并对区间优化设计方法进行研究,建立底盘部件与整车路噪之间的数学模型。
具体包括:
1.底盘衬套隔振机理及其对路噪影响研究;
2.减振器隔振机理及其对路噪影响研究;
3.悬架系统隔振性能提升方法研究;
4. 底盘部件与整车路噪数学模型建立。
研究目标:
1. 建立悬架系统隔振性能评价指标;
2. 建立底盘衬套、减震器及弹簧等底盘部件对路噪的灵敏度分析方法;
3. 建立底盘衬套、减震器及弹簧等底盘部件与车内路噪的数学模型;
4.发表SCI或者EI论文不少于2篇。
研究周期:24个月
资助经费:20万元
课题3.混合动力总成扭振主动控制技术研究
传统内燃机汽车相比,混合动力汽车动力总成系统结构及控制策略发生了较大的变化,这些变化使得混合动力总成系统的扭振具有新的特点。例如P2构型的混合动力总成,电机介于内燃机和变速器之间并且与内燃机同轴相连,电机及其控制系统形成了具有机械特性的电磁刚度和电磁阻尼,也可利用扭振主谐波反馈控制电机系统产生反向扭矩来有效控制整个传动轴系的扭振响应。因此,系统地研究混合动力总成系统的扭振问题具有重要理论意义和工程应用价值。
具体包括:
1. 基于simulink和amesim平台搭建永磁同步电机模拟扭振主动控制仿真模型,利用该模型研究对动力传动系统扭振有影响的关重机-电参数及其对动力传动系统扭振的影响规律;
2. 研究并提出可实现扭振主动控制技术的方法策略,要求结合人工智能算法等前沿技术实现对不同的工况具有自学习适应的功能;
3. 对应上述方法策略,研究并提出基于MIL的扭振主动控制算法、研究并完成基于SIL完成扭振主动控制算法测试;
研究目标:
1. 建立一套完整包含软件设计的扭振主动控制技术开发能力;
2. 提出2-3种有效的扭振主动控制策略并通过验证;
3. 发表SCI或EI论文不少于3篇。
研究周期:18个月
资助经费:15万元
课题4. 汽车动力总成声音增强技术研究
研究内容:
1. 研究汽车动力总成噪声音色主观评价方法
2. 研究汽车动力总成噪声增强方法
3. 研究实时动力总成数据同步与合成声音方法
4. 搭建汽车动力总成噪声增强原理样机
研究目标:
1. 建立客观测试声音色主观评价心理声学、时变特性与主观评价关联关系,得到贴合主观感受的客观评价经验公式;
2. 建立5种以上典型汽车品牌动力总成声音模型;
3. 开发调音软件,并提供源代码;
4. 发表SCI或EI收录论文不少于2篇,其中SCI 1篇。
研究周期:24个月
资助经费:25万元
课题5. 汽车提示音定向传播技术研究
研究内容:
1. 研究封闭空间声指向性控制方法
2. 研究扬声器声定向声音传播控制方法
3. 搭建提示音定向传播原理样机
研究目标:
1. 建立封闭空间声指向性控制方法;
2. 建立2种以上提示音声定向传播控制模型;
3. 开发控制和调音软件,并提供源代码;
4. 搭建提示音定向传播原理样机,实现临近乘客声差异>10dBA;
5. 发表SCI或EI收录论文不少于2篇。
研究周期:12个月
资助经费:15万元
课题6. 声在非定常流动中传播的畸变现象及其在整车声学风洞测试中应用
研究内容:
针对声在非定常流动中传播发生漂移、折射和散射等致使声特性发生畸变的特征,以声学基本理论为指导,采用风洞试验和仿真计算相结合的手段,研究其发生畸变的规律;在此基础上结合整车声学风洞中剪切层、地面附面层及车辆绕流特征,研究整车上的声源在经过绕流场和3/4开口射流结构时的变化特征,为流场声学测量提供修正依据。
具体包括:
1. 非定常流动的时间和空间不均匀对声波的畸变作用研究;
2. 汽车绕流场对声传播的影响规律研究;
3. 声学风洞射流剪切层对声传播的影响规律研究;
4. 穿过地面附面层的反射声与直达声的叠加效应研究。
研究目标:
1. 获得汽车风洞中汽车绕流场、射流剪切层和地面附面层作用于声传播的规律以及关键物理量,给出相关研究报告;
2. 建立外场声学测试结果修正方法;
3. 将修正方法融入声源识别分析软件,形成相应的软件模块或子程序;
4. 发表SCI或EI收录论文不少于2篇。
研究周期:12个月
资助经费:14万元
课题7.基于aHBM假人映射及道路工况中的动态响应与损伤风险研究
基于Madymo aHBM 50th假人,建立基于中国人特征的05th和95th分位仿真假人,研究在不同制动强度、不同肌肉状态下,乘员损伤风险情况。还原中国真实追尾工况中,驾乘人员重伤、死亡工况,通过多约束系统参数的优化,实现该类工况车内乘员〇死亡。
具体包括:
1. 基于Madymo aHBM 50th假人,映射得到05th分位女性、95th分位男性、符合中国特征的假人。并映射得到05th分位女性、95th分位男性假人的损伤风险值。
2. 研究驾乘人员在特定工况中,肌肉主动效应(肌肉激活水平、肌肉收缩强度、响应时间等)参数对乘员损伤风险的影响。
3. 基于以上,还原中国真实道路追尾工况中乘用车车内人员碰撞0时刻之前乘员的姿态,研究伤亡机理,并针对该类工况,通过(包括但不限于)主动式安全带(电机作用力、时间,烟火预紧时间,限力等级),气囊(泄气孔、辅助孔、发生器参数)等参数的优化分析,实现05th到95th分位驾乘人员无重伤或死亡。
研究目标:
1. 建立基于Madymo aHBM 50th假人,通过映射得到指定分位假人的数值模型和损伤风险曲线的方法。
2. 建立肌肉主动效应对驾乘人员损伤风险影响的分析能力。
3. 针对中国道路典型工况(如追尾卡车),通过多参数、多目标的优化,实现车内乘员〇死亡。
4. 发表SCI或EI论文不少于2篇。
研究周期:24个月
资助经费:29万元
课题8.基于半主动悬架控制策略的车辆主动安全性能研究
基于磁流变半减震器(MRD),针对我国道路情况,研究整车智能控制算法调控四只减振器阻尼力,以达到舒适性与操控稳定性兼顾,特别是提升车辆高速状态下的操纵和制动稳定性等安全性目的。
具体包括:
1. 基于本研究开发的MRD,建立精确的MRD外特性力学模型用于整车控制算法的研究。
2. 研究传感器布置方案对整车控制效果的影响。(如:4悬架行程+1IMU、4车轮加速度+4悬架处车身加速度等)
3. 研究不同控制算法及算法参数对整车控制效果的影响。针对具体车型匹配不同的控制目标对应最佳的控制算法。
4. 基于上述研究成果,制定可用于提升车辆高速状态下的操纵和制动稳定性的MRD整体方案,包括传感器布置方案和整车智能算法方案。
研究目标:
1. 建立半主动悬架系统的整车控制模型,针对车辆操纵稳定性及制动稳定性能等安全性能对控制策略进行优化。
2. 构建半主动悬架理论体系,完成相关研究和测试报告。
3. 完成搭载半主动减震器及自主整车控制程序的样车,并进行验证。
4. 发表SCI或EI论文不少于2篇。
研究周期:24个月
资助经费:28万元
课题9.基于机器学习的乘用车AEB系统感知与决策算法的研究
针对AEB系统,根据我国交通情况,研究开发满足不同天气条件下的车道线、可行驶区域、行人、机动车、非机动车、交通信号与道路标识的识别算法、弱势交通参与者(VRU)的行为预测算法,结合路况、车况、舒适度,研究最优的决策算法方法。
具体包括:
1.我国主要机动车道路及其特征情况分类;
2.不同道路复杂度和天气条件下的车道线、可行驶区域、行人、机动车、非机动车、交通信号与道路标识的视觉感知算法研究与开发;
3.弱势交通参与者(VRU)的轨迹跟踪与行为预测的视觉感知算法研究与开发;
4.基于摄像头与毫米波雷达融合感知的AEB系统决策算法研究与开发;
5.基于路况、车况、舒适度的AEB系统辅助算法研究与开发;
研究目标:
1. 铺装路及非铺装路条件下,要求感知系统及AEB决策系统具有良好的作用,可靠性较好;
2.具有良好的VRU感知与判断能力,能够满足CNCAP中对主动安全的测试要求;
3.对于雨雪、晚上微光等复杂环境条件下,要求AEB算法能具有较好的兼容性与可靠性;
4.AEB带来的舒适度影响,符合中国实际交通情况,可行性好;
5.基于PreScan和Matlab,融合毫米波雷达,搭建出上述算法的仿真模型;
6.发表SCI或EI论文不少于2篇。
研究周期:24个月
资助经费:28万元
课题10.真实车辆碰撞事故中的人车动力学响应和人体损伤研究
研究内容:
1. 搜集不少于100例的真实车辆碰撞事故(主要针对车对车侧面碰撞、和车对骑两轮车人碰撞等形态);
2. 对事故进行动力学重建,通过虚拟分析方法再现事故发生过程,并进行人车动力学和人体损伤分析;
3. 从统计学角度分析事故碰撞边界特征参数和人体损伤(包括车内乘员与车外道路使用者)分布规律。
研究目标:
1. 通过事故特征统计分析,探寻两轮车骑车人碰撞损伤与碰撞边界条件之间内在联系,为骑两轮车人保护相关的规程制定提供数据和理论支撑;
2. 结合真实事故数据与损伤再现结果,挖掘人体损伤与现行主要规程中人体损伤评价指标的量化关系,并对C-IASI实验规程和评价体系中的现有损伤限值进行修正;
3. 发表SCI/EI检索期刊论文2篇及以上, 其中SCI论文1篇。
研究周期:24个月
资助经费:15万元
课题11.汽车用燃料电池电堆有限元建模方法及其碰撞安全性研究
研究内容:
1. 开展燃料电池汽车碰撞安全性调研,分析燃料电池汽车总体布置方案和燃料电池电堆结构方案;
2. 研究不同温度下燃料电池电堆关键结构件(双极板、集流板等)材料力学性能;
3. 研究面向碰撞安全的燃料电池电堆有限元建模方法;
4. 研究典型整车碰撞工况下燃料电池电堆危险性失效风险。
研究目标:
1. 完成汽车用燃料电池电堆碰撞安全性调研报告;
2. 完成燃料电池电堆结构件(双极板、集流板等)不同温度下材料力学性能测试报告;
3. 建立燃料电池电堆有限元建模方法以及典型电堆结构的有限元模型;
4. 完成典型整车碰撞工况下燃料电池电堆危险性失效风险仿真分析报告;
5. 发表EI检索期刊论文2篇及以上。
研究周期:24个月
资助经费:10万元
课题12.基于物理碰撞测试面向保险应用的汽车风险分级及车型定价研究
研究内容:
基于中国保险汽车安全指数(CIASI)测试评价结果,结合车辆相关物理参数及理赔数据,参照国际先进经验,运用汽车保险通用精算建模工具,从商业车损险、车内人员险、第三者责任险等方面,开发具备汽车保险实际承保风险筛选及保费精算定价的汽车风险分级模型,同时研究该模型对中国车险行业承保理赔优化的有效性。
具体包括:
1.国内外汽车风险分级及车型定价方法、应用情况研究;
2.国内外汽车承保定价现状及未来发展趋势研究;
3.基于CIASI物理碰撞测试面向保险应用的汽车风险分级及车型定价模型开发。
研究目标:
1.建立一套基于CIASI测试评价结果面向保险应用的汽车风险分级及车型定价模型体系;
2.提出该模型对中国车险行业承保理赔优化建议或措施;
3.以此研究成果为基础,开展1~2项面向保险行业应用的推广应用、宣传等工作;
4.发表SCI或EI论文不少于2篇,其中SCI论文1篇。
研究周期:12个月
资助经费:15万元
课题13.基于车联网系统的整车和关键部件网联稳定性与可靠性的测试技术研究
针对如车载网联终端(车辆娱乐主机)、T-BOX等关键部件组成的车联网系统,研究分析其在产品台架及整车环境的网联稳定性和可靠性,提升车联网系统的网联质量及人机交互的体验水平。
具体包括:
1. 车联网关键部件的网联关键测试指标研究;
2. 车联网关键部件的网联稳定性和可靠性测试台架、测试方法和评价方法研究;
3. 网联汽车整车网联稳定性和可靠性测试方法和评价方法研究;
研究目标:
1. 建立车联网关键部件的网联稳定性和可靠性测试方法和评价方法,并完成不少于3个网联产品的测试分析报告;
2. 建立车联网关键部件的网联稳定性和可靠性测试台架及评价指标;
3. 建立网联汽车整车网联稳定性和可靠性测试方法和评价方法,并完成不少于3个网联车型的测试分析报告;
4. 发表论文不少于1篇。
研究周期:12个月
资助经费:25万元
课题14.车载以太网测试技术研究
研究内容:
随着汽车智能化、网联化的不断发展,对车载网络在网络带宽、安全性、可靠性方面提出了更高要求。车载以太网技术以高可靠性、高传输速率、低功耗、网络形式易于扩展以及同步实时性强等方面的特性能够满足车辆发展的技术要求。为了保证车载以太网通信质量,亟需研究车载以太网在物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层的测试技术。由于车载以太网技术是智能网联汽车总线通信的重要载体,因此对车载以太网测试技术的研究具有极高的工程应用价值。同时可为车载以太网技术在行业快速产业化提供有力的技术支撑。
具体包括:
1.研究车载以太网物理层互操作及物理媒介访问测试方法
2.研究车载以太网数据链路层虚拟局域网测试方法
3.研究车载以太网TCP/IP测试方法
4.研究车载以太网SOME/IP测试方法
5.研究车载以太网应用安全测试方法
研究目标:
1.通过对车载以太网各层研究,建立车载以太网自底向上的全套通信一致性测试方法和测试能力。同时根据测试数据设定标定因子,增强扩展性。
2.通过车载以太网应用安全研究,实现车载以太网安全风险分析模型,建立车载以太网安全测试方法和评价体系。
3. 发表SCI或EI收录论文不少于2 篇。
研究周期:12个月
资助经费:25万元
课题15.基于整车环境下的车载多模天线性能研究
研究内容:
有限的车载空间要集成更多数量的天线该如何规划,特殊的车载电磁环境对车载天线性能的影响评估都是对新一代车载天线设计提出的挑战。
1. 小型化,低成本。受车载空间约束,要求在保证较好性能的同时结构尽量紧凑。
2. 多模天线整合及优化。针对各式各样的天线系统被引入到汽车平台上,如导航,车载卫星广播,车载的卫星电话等。为了保证尽量好的紧凑型,需要促进多模天线的整合,以减少安装空间需求。
3. 常规天线均为单独设计,但是车载平台对其性能有一定影响,整合车载平台和天线一起仿真可有效保证设计的准确性,提高设计效率。
4. 整车天线仿真通常为电大尺寸仿真,而要准确获悉天线性能必须要求对天线结构进行精细化仿真,建立准确但复杂度可接受的仿真模型将成为一大难点。
研究目标:
1.提出一种多模集成的车载天线;
2.对比分析多模天线车载的使用性能与标准测试性能的差异;
3.完成带车载平台的天线整体仿真模型建立,并建立带天线的实车或者模型车的标准化测试平台,分析仿真结果与测试结果的差异:预计频带中心频点偏差小于±2%; 增益差异小于±1dB;3dB波瓣宽度偏差小于±5°。
4.发表SCI或EI论文不少于2篇,其中SCI论文一篇。
研究周期:12个月
资助经费:30万元
课题16.基于新一代人工智能的智能汽车多源信息融合感知技术研究
针对当前智能网联汽车环境感知系统的使用需求,基于人工智能技术的最新发展,研究低成本、不一致信息条件下的信息融合方法,研究复杂场景下多源异构感知对象快速精准的分割、检测、定位、跟踪和识别方法,实现多源信息的协同感知,为环境感知系统检测提供支撑。
具有包括:
1.研究基于新一代深度神经网络的多源传感器数据融合框架;
2.研究基于车身周围多个相机的目标物融合及跟踪算法;
3.研究基于车身周围多个毫米波雷达的目标物融合及跟踪算法;
4.研究满足不同市场需求的传感器配置与构型方法;
5.研究低成本机器视觉(例如Mobileye)、毫米波雷达和激光雷达的环境感知融合算法;
研究目标:
1.一套摄像头选型与布置优化方案;
2.一套基于环视相机的目标物融合及跟踪算法;
3.一套相机(例如Mobileye)与雷达数据融合算法;
4、一套多源传感器数据(Mobileye,毫米波雷达,激光雷达)融合算法;
5.一套包含多源传感器硬件,识别、融合软件的数据采集平台;
6.发表SCI或EI论文2-4篇,其中SCI论文一篇。
研究周期:24个月
资助经费:20万
课题17:基于自动驾驶汽车的路径规划及决策算法研究
交通参与者的关系推理与行为预测是实现更智能的决策规划,进而实现更高等级智能驾驶的基础。课题将以深度学习为基础,结合图模型与随机过程理论,对自动驾驶汽车周边参与者的行为进行预测,实现对自动驾驶汽车局部避撞可行驶路径的规划。具体包括:
1.交通流中交通参与者目标识别与轨迹预测算法开发;
2.研究图模型与深度学习结合的方法及其在关系推理与交通场景理解中的应用方法;
3.结合行为预测研究决策规划算法并重点分析行为预测结果对决策规划算法性能影响;
4.研究随机过程理论与深度学习结合的方法及其在行为预测中的应用方法。
5.自动驾驶样车局部避撞路径规划算法开发;
研究目标:
1.结合深度学习与图模型理论,建立一套交通参与者的关系推理与交通场景理解方法;
2.结合深度学习与随机过程理论,建立基于关系的交通参与者行为预测方法;
3.基于关系推理和行为预测方法,建立一套复杂交通场景下交通事故预警系统;
4.基于交通场景的预测,建立一套针对自动驾驶样车的路径规划算法;
5.发表SCI或者EI收录论文3-4篇,其中SCI论文一篇。
研究周期:24个月
资助经费:20万
二、申报人条件及申报方式
1. 申报人条件
凡符合《汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室基金课题(开放基金、自主基金)管理条例》(以下简称“管理条例”)对开放对象规定条件的人员均可申报。鼓励高等学校中青年研究人员申报。尚有开放基金课题在研的,本次不再申报。
2. 申报方式
申请者须按规定格式认真撰写申请书,保证所有提交申报材料的真实性,并于规定的截止时间之前向本实验室提交签字盖章后的《基金课题(开放基金、自主基金)申请书》(以下简称“申请书”)电子文档(含签章页面的扫描件)和纸质原件一份。
3. 申报截止时间
2020年3月14日17:00时。以收到申请书电子邮件时间为准。
4. 资料下载
申请书和管理条例请在实验室网站“运行管理”栏目中下载。地址:http://www.nvhskeylab.com/index.php?s=/Home/Article/lists/category/system.html
三、开放基金课题的评审与管理
对所有有效申请书实验室将按照《汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室基金课题(开放基金、自主基金)管理条例》规定的程序进行评审,对获准资助的课题实验室会通知申请者本人并签署计划任务书。
四、联系方式
实验室邮箱:nvhskeylab@caeri.com.cn
申请书纸质原件请邮寄至:重庆市渝北区金渝大道9号中国汽车工程研究院汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室(行政楼407室),401122。
联系人:秦琴
电 话:023-68829804 / 18083017672
汽车噪声振动和安全技术国家重点实验室