【文章內(nèi)容簡介】 燒石油產(chǎn)品，沒有空氣污染，有利于改善全球氣候變暖的趨勢。7)車體沒有汽車、火車的發(fā)動機、底盤、變速箱、動力系統(tǒng)等笨重結(jié)構(gòu)（甚至磁懸浮列車以及氣墊船、氣墊列車的車體也很重），重量和體積很小，可以大大節(jié)約有限的城市空間，并大大節(jié)約能耗。1基于視覺技術(shù)的汽車防追尾的預(yù)警裝置項目簡介：本系統(tǒng)主要用于高速公路的前方車輛實時監(jiān)控和報警，本系統(tǒng)的技術(shù)主要包括計算機視覺、圖像處理、模式識別等人工智能理論和技術(shù)。本系統(tǒng)深入系統(tǒng)地研究本車前方車輛識別與跟蹤方法及安全車距的評定準則，實現(xiàn)對前方車輛實時探測和碰撞預(yù)警，從而為我國有效減少類似交通事故提供高新技術(shù)支持，并為我國在該領(lǐng)域趕超世界先進水平作出積極貢獻。一、技術(shù)特點: 日間和夜間前方車輛的識別；正在超越本車的車輛探測；基于單目視覺的距離測量方法和本車車速估算方法；國內(nèi)領(lǐng)先，與國際最新技術(shù)同步、系統(tǒng)可靠；實現(xiàn)異地制造、個性化服務(wù)等功能。二、技術(shù)產(chǎn)品化評估：系統(tǒng)由計算機軟硬件組成，整體性能可靠；技術(shù)領(lǐng)先；擁有完全知識產(chǎn)權(quán)；系統(tǒng)由計算機軟硬件組成，整體性能可靠，能有效防止假冒等惡意競爭；市場潛力巨大。三、生產(chǎn)該產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟分析: 資金回報率：產(chǎn)品技術(shù)含量高，規(guī)模生產(chǎn)，成本可大大降低，單件軟硬件成本約可控制在萬元以內(nèi)。可形成專利并進行階段性的產(chǎn)品改進。若在中國國內(nèi)高速公路客貨運車輛上得到推廣，利潤可觀。本裝置是汽車輔助駕駛系統(tǒng)中的重要組成部分，據(jù)估計，汽車輔助駕駛系統(tǒng)的使用能夠減少20%50%的交通事故，這樣在中國，每年能減少近100億人民幣的損失，還能挽救近5萬人的生命，使得數(shù)萬個家庭能夠避免悲劇，因而具有十分的重大的社會效益和相關(guān)的經(jīng)濟效益。（據(jù)亞行統(tǒng)計，20002004年間，中國因交通事故造成的損失大約是125億美金，傷亡人數(shù)大約是50萬。）另外，從汽車安全輔助駕駛系統(tǒng)的市場前景來看，根據(jù)市場研究機構(gòu)Strategy Analysis所作的報告顯示，汽車安全輔助駕駛系統(tǒng)，目前雖然只有1%的汽車上進行了安裝，預(yù)計隨著政府部門對交通安全的高度關(guān)注、技術(shù)的不斷發(fā)展以及成本的不斷降低，2013年系統(tǒng)在汽車上的安裝率將達到10%，全球出貨量預(yù)期6,300萬套，可見其蘊藏著十分可觀的經(jīng)濟效益。筆者愿以橫向課題的形式承接相關(guān)廠商提出的智能交通輔助安全駕駛等相關(guān)咨詢項目。1汽車系統(tǒng)動力學(xué)及仿真分析項目簡介：主要研究內(nèi)容:清華大學(xué)汽車工程系主動安全技術(shù)研究所，以先進的設(shè)備（如ABS/ASR等仿真試驗臺）和動力學(xué)分析軟件（如ADAMS、IDEAS等）為依托，展開汽車平順性、舒適性、制動安全性（ABS/EBD/ESP/ASR等）等方面的研究工作。ADAMS是世界上應(yīng)用范圍最廣、應(yīng)用行業(yè)最多的機械系統(tǒng)動力學(xué)仿真工具，工程師能夠建立機械系統(tǒng)“虛擬樣機”，分析其工作性能，更好地理解機械系統(tǒng)的運動，比較多種設(shè)計方案，精確預(yù)測載荷變化，計算其運動軌跡、速度和加速度分布等。程序可與CAD、FEA、控制系統(tǒng)仿真軟件雙向連接，提供了零部件柔性、控制、液壓等的建模能力，可進行振動、耐久性分析和多目標、多參數(shù)實驗設(shè)計功能。IDEAS是美國EDS子公司SDRC公司開發(fā)的CAD/CAE/CAM軟件，內(nèi)含諸如結(jié)構(gòu)設(shè)計及分析、熱力分析、優(yōu)化設(shè)計、耐久性分析等真正提高產(chǎn)品性能的高級分析功能。筆者自2000年以來，從事過某型號發(fā)動機機體的三維建模及模態(tài)分析、某型號振動壓路機動態(tài)參數(shù)優(yōu)化和舒適性、某廠CSP熱連軋機振動等課題研究工作，愿以橫向課題的形式承接有關(guān)汽車動力學(xué)方面的各類研究開發(fā)和咨詢。1微型純電動汽車項目簡介：微型純電動四輪車有別于目前國內(nèi)市場已有電動兩輪，以及四輪場地車，為那些追求轎車舒適性的客戶提供了一種方便、低價、安全的中短程交通工具。這種微型電動汽車在國外被歸為低速四輪電動車或輕型四輪，有利于減少當?shù)氐亩趸寂欧?，可以有效改善當?shù)氐目諝赓|(zhì)量和噪聲污染，極大提高人們的生活質(zhì)量。同時這種輕便，先進的電動車還有利于改善當?shù)氐慕煌ōh(huán)境，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的個人交通需求，其卓越的動力經(jīng)濟性可以解決人們買車容易，用車難的困境。微型電動四輪車可作為電動摩托或電動自行車的升級換代，也可以作為家庭的第二輛車。主要用戶是中小城市的居民，尤其是女性群體。該車在國內(nèi)問世以來，受到各方政府企業(yè)及消費者的關(guān)注，其時尚動感的造型設(shè)計更是賺得許多眼球。清華大學(xué)開發(fā)的微型電動汽車有別于其他已開發(fā)的或是市場上已出售的產(chǎn)品。它不僅造型時尚（自主設(shè)計），而且在保持低成本的同時集成了諸多最先進的技術(shù)。如電動化底盤、四輪電子差速、驅(qū)動輪的智能轉(zhuǎn)換、制動能量回饋、線控?zé)o級變速、靈活多變的造型設(shè)計等?？梢哉f該車在保持傳統(tǒng)轎車的舒適性的同時，又給私人交通融入了智能、時尚的元素。以此技術(shù)平臺還可以開發(fā)、生產(chǎn)適應(yīng)各種場地運輸?shù)沫h(huán)保、節(jié)能交通工具。該車速度小于60km/h, 預(yù)計售價低于30000元。我們的戰(zhàn)略目標是成為世界最大的電動交通工具的生產(chǎn)企業(yè)。應(yīng)用前景分析：微型電動汽車在歐美，日韓已經(jīng)有很好的使用經(jīng)驗，在國內(nèi)尚處于起步階段，根據(jù)前期的市場調(diào)查顯示，這樣的價格低廉，時尚多變、環(huán)保節(jié)能的微型電動車將有著巨大的市場空間，預(yù)計五年后的銷售額將達到10萬輛，年凈利潤超過2億人民幣。1車輛動力學(xué)及CAE分析項目簡介：車輛動力學(xué)及CAE分析主要對車輛行駛過程中的運動和力的關(guān)系進行分析，針對特定零部件運用車輛動力學(xué)知識對其進行力學(xué)分析，然后運用有限元分析和動力學(xué)仿真分析等CAE分析工具對零部件進行強度、剛度、模態(tài)和振動等分析，用來對產(chǎn)品性能進行預(yù)測，達到降低產(chǎn)品開發(fā)成本、提高產(chǎn)品性能的目的。該方法可直接用于：制造業(yè)、汽車行業(yè)、航空航天等領(lǐng)域，需求巨大，方興未艾。以動力學(xué)知識為基礎(chǔ)的有限元分析和動力學(xué)仿真分析對產(chǎn)品制造業(yè)指導(dǎo)作用已經(jīng)初步顯現(xiàn)，將會迅速占領(lǐng)各個領(lǐng)域，因此現(xiàn)在正是進入的最好時機。技術(shù)特點： 代替?zhèn)鹘y(tǒng)的產(chǎn)品性能校核方法； 以動力學(xué)知識和三維造型為基礎(chǔ)，真實反映產(chǎn)品實際性能； 在產(chǎn)品設(shè)計階段即可對產(chǎn)品性能進行檢驗測試，大大降低產(chǎn)品開發(fā)成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期； 技術(shù)產(chǎn)品化評估： 為中國企業(yè)參與世貿(mào)體制下的國際競爭提供有力的技術(shù)支持； 技術(shù)領(lǐng)先； 市場潛力巨大。使用該方法的技術(shù)經(jīng)濟分析： 傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)在概念設(shè)計階段工程師們往往憑經(jīng)驗進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，在試驗驗證時得到的結(jié)果經(jīng)常不滿足要求，需要對結(jié)構(gòu)進行反復(fù)設(shè)計和試驗，浪費了大量的時間和資源。傳統(tǒng)的設(shè)計方法缺少整體性考慮，設(shè)計得到的產(chǎn)品性能不能滿足用戶需求。以動力學(xué)知識維基礎(chǔ)，采用有限元分析和仿真分析等CAE方法，在產(chǎn)品概念設(shè)計階段對產(chǎn)品性能進行檢驗測試，可以大大降低產(chǎn)品開發(fā)成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，迅速占領(lǐng)產(chǎn)品市場。1車身外形結(jié)構(gòu)優(yōu)化和氣動特性優(yōu)化項目簡介：長期以來，不論是在汽車行業(yè)還是在航空航天行業(yè)，車身造型結(jié)構(gòu)優(yōu)化和外形氣動特性優(yōu)化分別屬于不同的部門，由不同的兩組隊伍分別進行，基于CAE理論所進行的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計和基于CFD技術(shù)的外形氣動特性優(yōu)化的協(xié)調(diào)問題一直是該類產(chǎn)品早期設(shè)計的一個難題，然而二者都是建立在CAD三維模型的基礎(chǔ)之上，雖有相同之處，但是需要同時掌握結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)和空氣動力學(xué)技術(shù)才能將二者統(tǒng)一起來。該技術(shù)主要應(yīng)用于：車身輕量化設(shè)計，汽車外形氣動特性的優(yōu)化設(shè)計，基于人際工程學(xué)的汽車空調(diào)設(shè)計以及航行器外形結(jié)構(gòu)優(yōu)化和氣動特性優(yōu)化等方面。本技術(shù)將車身造型結(jié)構(gòu)優(yōu)化和氣動外形優(yōu)化相結(jié)合，應(yīng)用于車輛的外形設(shè)計和整車的早期開發(fā)和概念開發(fā)階段甚至航行器的外形結(jié)構(gòu)設(shè)計。該產(chǎn)品可直接用于：制造業(yè)、汽車行業(yè)、航空航天、建筑業(yè)等，需求巨大，方興未艾。作為最新的結(jié)構(gòu)優(yōu)化和外形氣動特性優(yōu)化技術(shù)剛剛進入實用化，技術(shù)瓶頸已突破，會迅速占領(lǐng)各個領(lǐng)域，因此現(xiàn)在正是進入的最好時機。本報告僅限于論證在制造企業(yè)一個行業(yè)中的應(yīng)用。技術(shù)特點： 將結(jié)構(gòu)優(yōu)化和氣動外形優(yōu)化技術(shù)相結(jié)合，將二者統(tǒng)一起來； 基于三維的幾何信息，開發(fā)出具有良好氣動特性同時在滿足強度、剛度等機械性能又能實現(xiàn)質(zhì)量最輕的車身外形或航行器外形，大大減少人力、物力和產(chǎn)品開發(fā)周期，產(chǎn)品具有更強的競爭力； 國內(nèi)領(lǐng)先，與國際最新技術(shù)同步。技術(shù)產(chǎn)品化評估： 為中國企業(yè)參與世貿(mào)體制下的國際競爭提供有力的技術(shù)支持； 技術(shù)領(lǐng)先； 首次將結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析和氣動外形優(yōu)化相結(jié)合，有利于申請這一系列相應(yīng)的知識產(chǎn)權(quán)；生產(chǎn)該產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟分析: 首次將結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析和氣動外形優(yōu)化相結(jié)合，國內(nèi)無真正的競爭者，國際上也屬于領(lǐng)先水平。不僅能開發(fā)出具有良好氣動特性同時在滿足強度、剛度等機械性能又能實現(xiàn)質(zhì)量最輕的車身外形或航行器外形，而且大大減少人力物力和產(chǎn)品開發(fā)周期，同時產(chǎn)品在市場上具有更強的競爭力。 傳統(tǒng)的汽車車身結(jié)構(gòu)開發(fā)乃至航行器的外形結(jié)構(gòu)開發(fā)大多數(shù)都是在概念設(shè)計階段工程師們往往憑經(jīng)驗進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，在試驗驗證時得到的結(jié)果經(jīng)常不滿足要求，需要對結(jié)構(gòu)進行反復(fù)設(shè)計和試驗，浪費了大量的時間和資源。傳統(tǒng)的設(shè)計方法對車身結(jié)構(gòu)缺少整體性考慮，設(shè)計得到的白車身并不一定是最優(yōu)的。因此在概念設(shè)計階段引入CAE和CFD手段，在三維CAD數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，采用以結(jié)構(gòu)力學(xué)性能和氣動性能為目標的整車結(jié)構(gòu)優(yōu)化和氣動特性設(shè)計方法，不僅能減少開發(fā)成本、縮短開發(fā)周期，而且能使產(chǎn)品在同類產(chǎn)品中根據(jù)競爭力，具有良好的經(jīng)濟社會效益。駕駛員疲勞檢測及預(yù)警系統(tǒng)項目簡介：駕駛員疲勞檢測及預(yù)警系統(tǒng)能夠有效預(yù)防駕駛員在行車過程中疲勞和和瞌睡，該系統(tǒng)能實時檢測駕駛員的生理狀態(tài)和操作行為，并以此給出駕駛員的疲勞等級，適時進行聲光報警，預(yù)防駕駛員進入深度疲勞，從而有效避免交通事故的發(fā)生。技術(shù)特點：采用面部信息特征、駕駛員操作行為特征和車輛行駛軌跡特征等多特征融合評價駕駛員疲勞，具有實時、可靠、全天候、準確率高等特點?？捎行П苊饨煌ㄊ鹿实陌l(fā)生，一旦推廣，可廣泛應(yīng)用于交通、運輸?shù)刃袠I(yè)和部門以及個人行車駕駛中。技術(shù)產(chǎn)品化評估： 技術(shù)領(lǐng)先； 擁有完全知識產(chǎn)權(quán)； 系統(tǒng)由計算機軟硬件組成，整體性能可靠，能有效防止假冒等惡意競爭； 市場潛力巨大。目前國內(nèi)外還未出現(xiàn)成熟的產(chǎn)品，大多處于試制和研發(fā)階段，國內(nèi)在這發(fā)面也只是具有幾種原型機，成熟度和可靠度都不高，而這方面的市場需求是巨大的，一旦出現(xiàn)實用化的產(chǎn)品，將會帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，并極有可能成為行業(yè)強制安裝規(guī)范。目前該系統(tǒng)處于核心研發(fā)階段，并已取得階段性成果。2汽車主動安全性和操縱穩(wěn)定性仿研究項目簡介：車輛動力學(xué)仿真在汽車工程師設(shè)計車輛子系統(tǒng)，例如懸架，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和制動系統(tǒng)的過程中變得越來越重要。這是由于主動底盤控制系統(tǒng)越來越多，例如ABS， EBD， ESP，AFS等等。這些控制算法的研究往往不能直接通過道路試驗獲得，由于道路試驗成本高，可重復(fù)性較低，甚至在道路試驗中會發(fā)生危險。這樣，計算機仿真就變成一種普遍應(yīng)用的方法。而使用現(xiàn)成的商業(yè)軟件往往不能很好的滿足研究的需要。本研究主要包括：（1） 輪胎模型：車輛主要通過輪胎與路面的之間產(chǎn)生摩擦力來改變車輛的運動特性。因此，在汽車動力學(xué)仿真中，一個合適的輪胎模型可以提供更精確的仿真結(jié)果。同時，在輪胎－路面摩擦參數(shù)估計和各種各樣的車輛動力學(xué)控制系統(tǒng)中，輪胎模型也將起到至關(guān)重要的作用。分析穩(wěn)態(tài)輪胎模型在車輛緊急制動過程仿真中的不足，引入動態(tài)輪胎模型來代替穩(wěn)態(tài)模型進行仿真，可以很好的反應(yīng)車輛制動運動過程中輪胎動態(tài)響應(yīng)特性，使仿真建模更能真實地反映出車輛的狀態(tài)。（2）建立轎車液壓制動系統(tǒng)模型和液壓的壓力梯度模型：模型能夠在液壓ABS仿真試驗臺上使用，較好的完成液壓ABS/EBD的仿真試驗任務(wù)。（3）整車動力學(xué)建模仿真研究：模型能夠?qū)冎苿樱冝D(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎制動等工況進行分析，可用于ABS/EBD/ESP控制以及汽車操縱穩(wěn)定性研究。開展相關(guān)試驗，可制訂出滿足要求的最優(yōu)方案。愿意與廣大客戶進一步聯(lián)系，洽談業(yè)務(wù)，提供技術(shù)支持。應(yīng)用前景：汽車市場的競爭日益激烈，通過此課題的研究，汽車公司可提高自身的競爭力，在主動安全性和操縱穩(wěn)定性方面發(fā)揮自身的優(yōu)勢，做到國內(nèi)領(lǐng)先，國際上有優(yōu)秀的競爭力。2汽車主動避撞系統(tǒng)項目簡介：系統(tǒng)利用機器視覺、車載雷達將外界信息（其他車輛或障礙物距離、相對距離）傳遞給駕駛員，同時綜合分析路況與車況信息，判斷車輛當前運行狀況的安全程度，必要時發(fā)出危險報警信號，并在緊急情況下自動采取措施控制汽車，使汽車主動避開危險，為駕駛員提供必要的輔助和保護，確保車輛安全行駛或最大可能地減小事故的傷害程度。技術(shù)概況： 完全自主開發(fā)的軟件系統(tǒng)； 基于機器視覺與雷達的信息融合算法，在良好路況下對障礙物及車輛識別的正確率已達到97％以上； 報警及安全輔助策略建立在駕駛員特性分析的基礎(chǔ)上，易于獲得市場認可； 輔助制動裝置擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。技術(shù)產(chǎn)品化評估： 為中國企業(yè)參與世貿(mào)體制下的國際競爭提供有力的技術(shù)支持； 技術(shù)領(lǐng)先； 系統(tǒng)為軟硬件一體化產(chǎn)品，整體性能可靠，能夠有效防止假冒等惡意競爭； 市場潛力巨大。產(chǎn)品的市場前景分析：汽車技術(shù)必然向著更安全、更先進、更舒適、更清潔的方向發(fā)展，而汽車安全性也是人們最為重視的性能之一，尤其針對我國道路交通安全形勢日益嚴重的情況，對先進安全技術(shù)需求更加迫切。對于汽車主動避撞系統(tǒng)，國外發(fā)達國家已實際應(yīng)用，并產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟和社會效益。隨著我國汽車保有量的快速增加、道路交通事故的持續(xù)上升，對先進車輛安全技術(shù)的潛在需求市場巨大。三、電力設(shè)備類2顆粒表面包覆及應(yīng)用技術(shù)項目簡介：本項目在吸取了國內(nèi)外成功節(jié)能方式的基礎(chǔ)上擬研制生產(chǎn)高效、智能、綜合型節(jié)能設(shè)備。利用電磁平衡原理對電路實施穩(wěn)壓供電，根據(jù)電路中的負載狀況及電源質(zhì)量，利用微電腦自動調(diào)節(jié)功率因數(shù)，有效減少無功及有功損耗?？紤]到不同的用電場所，所用設(shè)備有