控制权分配（精选10篇）
控制权分配 篇1
控制权格局的演进有着深刻的社会根源和经济根源。控制权权重的决定既是公司发展壮大的要求也是各主体逐利的结果。科技迅猛发展致使各要素效率提高的速度有快有慢,对价值创造的贡献各异,控制权重心必然在相关主体之间移动;另一方面,控制权与主体利益正相关,为追求更大利益就要扩大控制权,通过谈判、强权分割控制权。
一、控制权配置的历史演进
企业的演进经历了从古典企业、到现代企业进而到新经济企业的历史过程。在这个发展过程中,控制权随企业形态的变迁而演进,大致分为以下几个阶段:
第一个阶段是非人力资本所有者独享控制权时期。古典企业中,包括业主制和合伙制,所有者一般亲自掌管企业经营决策,承担全部经营风险,获取全部收益。控制权表现为业主对自己财产的管理支配权,企业组织结构方面体现为所有权和控制权完全合一。
第二个阶段是从非人力资本所有者独占控制权到人力资本所有者分享一部分企业剩余索取权与控制权时期。19世纪中叶以前,股东大会既代表所有权又拥有控制权,董事会仅是一般的执行机构。从19世纪中叶开始,公司规模的扩大、股份的分散、技术的复杂性以及对资本市场的依赖,股东大会已不可能继续参与具体经营活动,控制权向由董事组成的职业经理部门转移。到20世纪初形成了“董事会中心主义”的控制权结构,投资者与职业经理人分享公司控制权。后来,董事会效率的迟缓催生了“经理革命”,控制权向CEO集中,董事会日渐演变为监督机构。这样,控制权又从作为股东代表的董事会手中转移到实际控制董事会的经营管理者手中。
第三个阶段是从人力资本所有者分享一部分控制权到人力资本所有者与物质资本所有者全面分享控制权。20世纪90年代中期以后,代表新经济发展潮流的风险企业和高科技企业催生新的控制权模式。新经济企业以知识生产、创造和利用为特征,人力资本在企业价值创造过程中的地位不断提高,代之而起的是管理层持股、技术人员持股、全员持股,人力资本所有者与物质资本所有者全面分享控制权。
二、影响控制权分配的几个因素
控制权全面分享模式在不同时期、不同国家的形态以及行使模式多种多样,这是由各主体在控制权体系中的地位和作用决定的。各主体权重的分配、控制权结构如何,取决于多种因素的共同作用。
1. 股权结构
控制权是公司股权派生的一种权利,股权的分布状态决定着公司控制权的分布。投资者参与决策和利益分配均以自身所持股份为基础,股份不仅承载了投资者的权利,也是设定投资者与公司、其他投资者之间法律关系的砝码。按照每一股份行使一个表决权的公平规则,平行分配决策权的结果就是谁持有公司的多数股份,谁就拥有控制公司的权利。持有优势股权是股东实现控制权的一种重要的方式和保证。
不同的股权结构对应不同的控制权分配模式。在股权集中度较高的情况下,控制权主要掌握在大股东手中,管理层负责日常经营管理。大股东一般通过两种方式行使控制权:“用手投票”方式和“用脚投票”方式。发达国家盛行金字塔模式,金融寡头往往通过控制董事和经营者人选从而控制公司,用较少资金控制众多公司。在股权高度分散的情况下,股东各自所持有的股份较少,管理层实际上拥有公司的控制权,即所谓的非所有者控制。此种情况下,控制权主要掌握在经理人手中,股东因为持股少、决策成本大,选择“搭便车”。控制权可以通过控股来实现,也可以通过表决权争夺来实现。此时表决权仍建立在股权基础上,不过和受益权发生了分离,委托给另一方代为投票而已。
2. 资产重要性
控股可以带来控制权,但不是必然带来控制权。Rajan和Zingales指出实物资产所有权不是企业权力的唯一源泉,专用性人力资本的控制甚至对任何关键性资源的控制权都是权利的一个来源,而其中的“关键性资源”可以是非人力资本,也可以是人力资本,比如天才创意等。Zingales又进一步指出,组织盈余是企业得以存在和发展的基础,技术条件或市场差异决定关键性资源的种类及变化,得出企业控制权取决于各种关键性资源特别是人力资本价值的结论。
控制权的配置不单纯由资产的数量比例决定,在价值创造过程中资产的相对重要程度也影响控制权的分配。资产重要性可以从以下几个方面考察:第一,稀缺性。公司利益相关者各方资产稀缺性存在不对称,稀缺性资产的所有者较易获得企业的控制权。资产稀缺性强的一方由于缺乏有效的竞争,资产价值蕴涵的信息不易为对方所掌握,在多方博弈中处于主导地位,易获得控制权。资产稀缺性弱的一方不易获得控制权。当双方资产稀缺性程度相当,则双方竞争地位和信息透明度相当,则共享控制权。第二,资产的依赖性。依赖性越强,离开相关资产价值下降越大,越不易独立存在,获得控制权的可能性越小;相反,则容易获得控制权。第三,专用性。专用性投资要冒“套牢”风险,如不能配置控制权则专用性投资不会发生。如果所有的资产具有同等的专用性,控制权应在其所有者之间分享。如果资产专用性不对称,控制权应由专用性程度高的所有者掌握。
3. 超股权主义制度
从产权角度看,控制权应归股东大会所有,但股东大会仅代表出资方,企业经营要依赖多种环境因素,控制权的实际配置要复杂得多。除了上述股权结构及资产重要性以外,还有超股权主义制度的影响。不同的价值背景,反映在政府不同的主导方向上,不同地区的公司呈现出形态各异的控制权结构。如欧盟通行共同参与制,该制度赋予公司职工一定控制权,但是职工并非因为拥有公司股份而行使用权控制权。这是由于政府强制力的背景支持和其与控制权发展趋势的一致性而产生的变异。在美国,因20世纪70年代大量爆发公司财务丑闻,引发控制权结构变革,建立了独立董事规则。独立董事代表社会公共利益,对于预防公司内部控制人鱼肉公司和股东利益,维护小股东和其他公司利害关系人的利益发挥了积极作用。
公司运营状态的恶化也会引起控制权分布的变化,而控制权重的变化也超出了股权主义范围。在公司财务状况恶化到影响企业的偿债能力、企业债权人利益受到威胁时,控制权重心会从所有者和管理者转向债权人。控制权主体通常是由法院指定的债权人或债权人、管理者、股东、员工的某种形式的组合。资源运作主要是对资产进行结构调整:偿付借款、机构再造或兼并重组,保持公司继续经营。
4. 信息不对称
信息在控制权分配中是一个重要变量。它通常是不充分的、不完备的,而且是有成本的,其分布还是不对称的。Aghicn和Tirole论证了信息在所有者和代理人之间控制权分配中的作用,股东虽然拥有名义控制权,但代理人的信息优势使得股东愿意听从代理人的建议,因此,代理人掌握着实际控制权。
在信息获取方面,代理人处于一种相对优势的地位,而委托人则处于相对弱势的地位。经理可以凭借其拥有的权力获取大量信息,这些信息能带来丰厚的物质利益和精神享受,他们渴望扩大手中的控制权,比如通过对融资结构的选择或者权力结构——董事会结构和运行机制安排来增强对企业的控制。中小股东获取公司内部信息成本很大,他们宁愿放弃掌握控制权的机会而选择“搭便车”。信息的不对称导致控制权向信息优势一方集中。
5. 影响力和制度真空
有时不是公司股东,或不拥有表决权,也外在于公司,但由于其特定身份,同样可以对公司施加影响力。伯利和米恩斯就发现银行对公司具有影响力。“有时,控制权的行使并不是通过对董事会的选举,而是通过对经营者下达命令来实现,正如银行可以决定欠其巨额债务公司的政策一样。”大客户、大供应商或债权人,可以利用实际影响力将代表安插到公司董事会或监事会,分享控制权。
制度真空。无论制度规定得如何详细,仍有无法达到的空间,制度死角的存在也影响控制权的配置。比如,在美国,总经理权重的增加就是与制度真空有关。最初,经理与董事兼任,总经理兼任董事长,经理人员担任董事会成员,董事们需要向总经理汇报工作而不能履行监督职责。后来,推行独立董事制度,因为总经理能影响独立董事的选任,也未起到监督作用。现在,证券监管机关又通过强化信息披露和行为规则以及确立董事、经理的忠诚义务、勤勉义务等来限制总经理的权重。
股东大会和董事会制度的不足也影响控制权的分配。如股东大会通知时间太短、股东议案难于提交、董事会议太少、董事会议议程由经营层控制、董事提名程序不规范等,都导致股东控制权权重的降低。
三、结论
从公司契约缔造开始,公司控制权配置就处于动态变化中,或因股权,它是控制权配置的根本,是控制权的本源;或因资产重要性,它是公司追求效率的结果,是公司得以持续经营的保证;或因超股权制度,它由政府的主导,是社会整体利益的要求;或因信息不对称,它是控制权行使的结果,又强化了原有控制权分配的格局;或因影响力,它是经济强权的体现,是经济生态系统的反映。
控制权为利益相关者共享,在各个主体之间呈现此消彼涨。一般情况下,大股东和管理层权重最大,控制权绝大部分掌握在他们手中,管理骨干、技术工人、债权人、垄断型的供应商和销售商权重小,只在少数情况下能决定公司决策,政府只在极端情况下支配公司资源。
摘要：控制权共享是现代企业发展的必然趋势，但共享并不是固定不变，也不是平均分配。利益相关主体控制权权重的变化是多种因素作用的结果，这些因素包括：股权结构、资产重要性、超股权主义制度、信息不对称、影响力和制度真空。
关键词：控制权,资产重要性,信息不对称
参考文献
[1]甘培忠．公司控制权的正当行使[M]．北京：法律出版社，2006：47- 49．
[2]阿道夫·A．伯利，加德纳·C．米恩斯．现代公司与私有财产[M]．上海：商务印书馆，2005．80．
控制权分配 篇2
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控制权分配 篇3
无论是“中等收入陷阱”，还是“高收入陷阱”，无论是地区性债务危机和地区性金融危机，还是世界性经济危机和金融危机，都与国民收入超分配——国家债务过多有直接或间接的关系。中国要跨越“中等收入陷阱”、防范跌入“高收入陷阱”，防止成为地区和国际金融危机、经济危机和债务危机的策源地，必须控制国民收入超分配。
一、国民收入分配比例结构要科学，超分配（债务）要“适度”
根据一些欧美学者研究了20世纪初至90年代中期将近一百年的经济数据，国民收入初次分配的比例结构大体架构：初级劳动在国民收入分配的比例大体为10%；高级劳动——技术和管理在国民收入分配中的比例为55%；资本在国民收入分配中的比例为35%。但由于社会、政治等方面的原因，特别是劳资双方阶级斗争力量的起伏，即随着战后工会力量的增强，劳资谈判工资向工人倾斜，资本在国民收入分配中的比例已由20世纪初的30%多下降为当前的18%左右，劳动、技术、管理的分配比例已由60%多上升为80%多。这方面的变化，不是分配方面的经济原因，而是政治和社会方面的原因，特别是一些政党为了自身利益——要求上台执政，盲目给公众（选民）许诺——追求高工资、高福利。当年，国民收入不足以分配，就搞国民收入超分配，用增加国家债务来兑现增加收入的选举承诺，结果使多数国家的债务超过了国家的偿还能力，引发了140多次债务危机、金融危机或经济危机，跌入“中等收入陷阱”和“高收入陷阱”。比较典型的有：20世纪80年代和90年代拉美国家的债务危机，1997—1998年的东南亚金融风暴，2008—2009年的国际金融危机，以及2010年的美债危机和2011—2012年的欧债危机。
中国要跨越“中等收入陷阱”，防止跌入“高收入陷阱”，避免成为世界或地区债务危机、金融危机的策源地，就要防止盲目攀比，追求高工资、高福利，要科学把握好国民收入的分配比例结构。就现阶段来看，应根据中国处于工业化的中期向中后期发展的国情，初级劳动在国民收入中的分配比例应控制在15%—20%的比例，技术和管理等高级劳动的分配比例应控制在30%—40%的比例，资本的分配比例应控制在40%—45%的比例（包括小微型企业主的投资收入，国外此项列入劳动收入），要尽可能控制国民收入超分配的比例，即政府的债务余额应控制当年GDP的40%以内（国际标准为60%，中国2013年的负占率为GDP的20%多）。
二、社会福利既不能太高，也不能太低，要“适中”
战后，一些资本主义国家在原苏联等社会主义国家普惠制福利的示范下，在1933年罗斯福“新政”福利制度法律化的影响下，特别是福利经济学和凯恩斯主义高福利理论的鼓励和推动下，追求高福利一度成为各国政府的“时尚”。从摇篮到坟墓，由国家提供的福利多达400多项，国家提供的社会福利开支占国民收入的比例超过10%，而一般政府的公共财政收入也仅占当年GDP7%—8%。由于高福利超过了国家公共财政的收入，不得不用债务来填补福利支出的不足。久而久之，日积月累，债务超过了 GDP总额，即“老子”吃了“儿子”或“孙子”的饭。由于债务过多。无法及时偿还，结果是债务危机、金融危机和经济危机频发，严重影响了经济的可持续发展，使社会矛盾凸起，甚至造成了国家、家庭、企业的破产。
中国要避免出现在拉美、东南亚等发展中国家和美、欧、日等发达国家的“福利病”，切忌盲目追求“高福利”，搞国民收入超分配。中国的福利制度不能照搬照抄西方模式——高福利和普惠制，对我国现行的普惠制福利制度也应进行必要的改革，应适当减少国家公共财政对社会福利的负担。国家财政只承担无工作单位的低收入群体的基本福利支出。中等收入群体的福利可由企业（单位）和个人合理分担，并实行企业年金和职业年金制度。高收入阶层的福利支出，可根据强制和自愿相结合原则，基本福利实行强制性保险——征收基本福利税，补充保险实行自愿商业保险，以减少政府的福利支出，防止债台高筑，国民收入过度超分配。
三、工资增长要考虑GDP增长速度和劳动生产率提高幅度
战后，西方国家由于崇尚劳资谈判工资制，每年确定最低工资增长线，结果由于工资的刚性增长，劳动力成本提高，致使一些劳动密集型产业失去竞争力，致使产业“空心化”，出现了经济持续衰退，失业率居高不下。国民收入过度超分配，抗危机能力下降，经济低迷，社会问题叠起。
前几年，我国一些地方在国民收入分配方面，盲目与一些发达国家攀比，急于进入高收入国家行列。有的地方提出：3—5年要使居民收入翻一番，工资或最低工资增长幅度要超过 GDP增长速度和劳动生产率提高幅度。有的企业工人工资一年之内提高一倍。这是一种短视行为，没有考虑到企业的竞争力和经济的可持续发展。
2010年，通过劳资谈判，曾迫使台商富士康企业一年内工资提高一倍。富士康投资者为了保持其投资能获得一定的利润，不得不购买100万个“机器人”（机械手）来替代10万工人，以降低成本提高劳动生产率，增强国际竞争力。
自20世纪90年代中期以来，劳资谈判决定工资升幅的制度弊端逐渐被人们所认识，欧盟先后有7个国家放弃了劳资谈判工资制，实行了劳资共同参与决策的弹性工资制和劳动力参股、持股的红利分享制，使劳资之间的关系由对抗转为合作共赢。鉴于这种情况，我们对现行的劳资谈判的刚性工资制应作深入研究，要将工资增长的幅度控制在GDP增长速度和劳动生产率提高幅度以内，使刚性工资制转为弹性工资制。并应扩大劳动力参股、持股和人力资本股试点范围，让劳动、资本、技术、管理等要素按其各自的贡献参与国民收入初次分配，实现劳动与资本在真正意义上的公平分配，实现中国由中等发达国家向发达国家的平稳转型。
控制权分配 篇4
车辆的侧向稳定性和侧翻稳定性很大程度上决定着车辆的主动安全性[1]。通过主动转向系统来提高车辆侧向稳定性倍受人们的关注[2,3,4,5]。目前,对传统主动前轮转向(AFS)的研究多集中于底盘集成控 制器设计[2]和AFS反馈控制 器设计[3],并未考虑汽车转向时由于轮胎载荷转移所导致的内侧车轮侧向力先达到饱和并出现下滑, 而外侧车轮侧向力却尚处在线性区,仍有较大的增加空间的问题。2012年,Ahmed等[4,5]首先提出的主动前轮独立转向(active independent front steering,AIFS)系统便考虑了内外侧轮胎侧向力不同时饱和的差异特性,仿真结果表明,大侧向加速度转弯时,AIFS较AFS有更好的车辆侧向稳定性。但他们设计的基于规则的转角分配方法只是根据不足转向或过多转向,将正的附加转角施加于垂直载荷较大的外侧车轮或将负的附加转角施加于垂直载荷较小的内侧车轮,并未同时考虑两车轮转角的控制,因此很难实现左右轮转角的最优分配。此外,其反馈控制器的设计只是利用了简单的PI控制,控制器对参数不确定性及路面扰动的鲁棒性较差。
鉴于此,本文提出一种基于控制分配的转角分配算法,利用滑模变结构控制理论设计反馈控制器。
1主动前轮独立转向系统
车辆在高速不足转向时,由于载荷转移,内侧车轮会承受较小垂向载荷,外侧车轮则承受较大垂向载荷。传统AFS左右轮以阿克曼几何关系转向,内侧车轮转角稍大于外侧车轮转角,因此内侧车轮易出现侧向力饱和,而外侧车轮侧向力却未被充分利用,这降低了车辆极限转弯的能力[4]。 AIFS的提出则很好地考虑了内外轮侧向力不同时饱和的差异特性,通过减小内侧车轮转角或增加外侧车轮转角,使外侧车轮提供大部分转弯所需的侧向力,即“能力越大的轮胎贡献越大”[6]。
AIFS系统结构如图1所示,左右车轮分别通过一套行星轮机构、齿轮齿条机构与转向盘机械连接。连接转向输出轴的太阳轮轴与两个行星轮机构的太阳轮固连,齿轮齿条机构的小齿轮与行星架固连,两个转角驱动电机通过直齿轮分别驱动两行星轮 机构的外 齿圈 (相当于蜗 轮蜗杆机 构),起到减速增扭的作用。当电机运转时,电机驱动齿轮产生的转角与转向盘输入转角经行星齿轮机构叠加,实现左右齿条差速运动从而使左右轮独立转向。当电机失效时,外齿圈被固定,此时只有转向盘转角作为输入,左右齿条同步运动,即转变为传统被动式转向系统。
2车辆动力学模型
2.1整车模型
本文建立车辆模型时,作如下假设[7]:1车辆在平坦路面行驶,忽略车辆垂向运动;2悬架系统即车辆是刚性的,忽略悬架运动及其对耦合关系的影响;3只考虑轮胎纯侧偏特性;4假设行驶速度变化缓慢,忽略前后载荷转移。建立的四自由度整车模型如图2所示。
图2中,水平动力学 模型包含 整车纵向、侧向、横摆3个自由度;侧倾动力学模型包含车身侧倾1个自由度。整车纵向、横摆、侧向和车身侧倾的动力学方程表达式为
式中,m为整车质量;mb为车身质量;vx为纵向速度;vy为侧向速度;r为横摆角速度;为侧倾角;h1为整车质心至侧倾中心的距离;Izz为绕Z轴的转动惯量;Ixx为绕X轴的转动惯量;B为侧倾角阻尼;K为侧倾角刚度;Fxi、Fyi分别为轮胎纵向力和侧向力,i=f l、f r、rl、rr,分别表示左前、右前、左后、右后车轮;g为重力加速度;a为前轴至质心距离;b为后轴至质心距离;Tf、Tr分别为前后轮距;δl、 δr分别为左前轮和右前轮转角;δst为阿克曼转角[4]。
2.2轮胎模型
车轮建模采用半经验公式的魔术公式轮胎模型,其表达式为
式中,D、C、B、E分别为峰值因子、形状因子、刚度因子和曲率因子;X为轮胎侧偏角;Y轮胎侧向力。
轮胎侧向力和侧偏角与垂直载荷关系如图3所示。
2.3模型验证
参照文献 [8],控制模型 精度最大 误差在10%以内,利用ADAMS/Car和Carsim软件对所建 立的车辆 模型进行 验证,设初始车 速为85km/h,转向盘转角1s内转到75°。图4所示为验证结果,可以看出所建模型与Carsim的计算结果吻合较好,最大误差为位移误差,为1.7%; 与ADAMS/Car的位移误差和侧偏角差较大,分别为8.0%和9.1%,但均位于模型精度要求范围内,表明模型能够较好地反映车辆动力学特性。
1.ADAMS/Car 2.MATLAB/Simulink 3.Carsim
3控制策略
目前AIFS控制的难点一方面在于如何设计一个对参数不确定性、路面扰动鲁棒性好的反馈控制器,另一方面在于考虑轮胎力饱和约束条件下如何最优地分配左右轮转角。本文采用分层控制结构,如图5所示,可以在一定程度上实现控制问题的解耦化、简易化。如上层滑模控制器只需要关注实现稳定性控制所需的横摆力矩即可,无需考虑底层是如何实现的;中层控制分配器只需要根据设定的优化目标进行转角分配即可;下层执行器则只需对控制分配器给出的期望侧向力进行跟踪,无需考虑稳定性控制所需横摆力矩是如何实现的。
3.1上层滑模控制器
上层控制器利用滑模控制理论得到车辆稳定性控制所需要的期望横摆力矩[9]。控制器设计基于带附加横摆力矩Mz的线性二自由度模型,即
式中,δf为车轮转角;Cf0、Cr0分别为前后轮胎侧偏刚度。
令=[y]T=0,可以解得稳态横摆角速度即理想横摆角速度rd与前轮转角δf之间的关系,考虑路面附着极限约束,则理想横摆角速度为
式中,μ为路面附着系数。
选取控制误差量为实际横摆角速度与理想横摆角速度之差,即e=r-rd。选择切换函数为
式中,ξ为状态误差的积分,ξ =∫t0e(τ)dτ,主要用于限制稳态误差;λ 为正加权系数。
由式(4)可得
对式(7)求导,可得
将式(8)代入式(9)得
令=0,得到等效控制输入为
为了使系统在存在扰动和参数不确定性时仍能保证滑模条件,定义如下控制律:
其中,增益Kr为控制器设计参数,决定了系统达到滑模面的速度。该控制增益应选择较大值以满足滑模可达条件:
式中,η为正实数。
此外,为了进一步消除控制输入的高频抖振, 用饱和函数替代符号函数sgn(s),即
因此,最终滑模控制律为
式中,ε为边界层厚度,本文取0.05。
3.2中层控制分配器
由上层滑模控制器得到的期望横摆力矩需要通过前轮左右轮转向实现。文献[4]给出了基于规则的分配方法,即将PI控制器得到的附加转角施加给垂直载荷较大的外侧车轮,这样内侧车轮转角的控制未予考虑,无法实现左右轮转角的最优分配。两个控制量实现一个控制目标的系统是典型的过驱动系统,目前此类系统的控制方法多采用控制分配的方法[10],其基本思想是将上层控制命令分配给冗余的执行器,并且该命令的分配需要依据某种优化目标,同时保证执行器满足相应约束条件。因此,本文采用控制分配实现AIFS系统左右转角的最优分配,同时设计基于垂向载荷的和基于阿克曼转向几何的权重 系数对角矩阵,通过变换该权重系数矩阵可分别实现AIFS和AFS控制。
由图5可知,上层控制器得到的期望横摆力矩与控制量(左右轮胎侧向力)之间的关系为
式中,v = [Mz],为总控制 量,即虚拟控 制量;u = [FyflFyfr]T,为实际控制量;B为控制效率矩阵。
为保证左右转角最优分配,引入表征轮胎负荷状态的轮胎工作负荷的平方和为优化目标:
式中,Fzi为各车轮的垂向载荷,两者可通过估计得到。
本文考虑匀速转弯工况,优化目标简化为
控制分配算法应考虑执行器的约束(位置约束和速率约束):
对于数字控制系统,采样时间设为T,可以将控制量进行近似差分求导,得
最终将执行器速率约束转化为位置约束:
假设车轮转向速度较快,忽略速率约束,定义车辆转角位置约束为 -15°、15°[11],通过以下公式得到轮胎侧向力位置约束:
根据上述优化目标和约束条件,整理出二次规划法标准型为
其中, 对于AIFS控制,Wu= diag(1/μFzfl, 1/μFzfr),体现了对不 同垂直载 荷的分配;对于AFS控制,Wu=diag(1/δl,1/δr),体现了按固定阿克曼转向几何关系的分配。
将等式约束Bu =v转化为v)‖2,并作为优化目标的一部分,就形成了序列最小二乘法规划问题(SLS):
式中,ud为实际控制量的期望值;Wu为控制向量u的权重矩阵,决定了u的各元素之间的权重关系;Wv为分配需求权重矩阵,决定了v的各元素之间的权重关系,本文取1。
通过引入权重系数,将序列最小二乘法规划问题转化为加权最小二乘问题(WLS):
将式(25)变换,得到
即求解
这里取ud=0;γ 取1×106,以优先满足期望横摆力矩跟踪。
参见文献 [12],利用有效 集作用法 求解式 (28)。
3.3下层执行器
由于实车的轮胎侧向力难以获得,故无法直接以侧向力为控制目标进行闭环控制,通常先通过轮胎逆模型[13]将目标侧向力转换为轮胎侧偏角目标值,再利用主动转向系统对轮胎侧偏角目标值进行控制,以实现期望的轮胎侧向力。
现有的轮胎逆模型有查表式和解析式两类, 本文选取如下解析式的dugoff轮胎逆模型:
式中,αfl、αfr分别为考虑轮胎侧向力饱和限制的前轮左右轮胎侧偏角。
控制分配中考虑的约束为转向系 统物理约 束,未考虑车轮转角过大可能使轮胎进入饱和区工作从而引起的车轮侧滑。文献[14]指出,轮胎瞬时侧偏刚度下降到低于线性侧偏刚度的50% 时,轮胎侧向力开始饱和(图6)。 文献[15]定义了归一化轮胎侧偏刚度(瞬时侧偏刚度除以线性侧偏刚度),当这一值为0.3时,可认为轮胎开始进入饱和区工作。本文选用归一化轮胎侧偏刚度为0.3,得到不同垂直载荷下的轮胎临界侧偏角 αi,max(图7),结合行驶车辆的轮胎侧偏角和轮胎逆模型得到轮胎侧偏角目标值,即考虑轮胎侧向力饱和限制的轮胎侧偏角,并通过下式转化成左右车轮附加转角:
4AIFS系统性能仿真及结果分析
本文通过对阶跃转向工况的仿真,验证所提出的控制策略效果,表1所示为整车模型参数。
阶跃转向工况为:车速85km/h,转向盘1s内转向75°。图8和图9所示分别为车轮附加转角和车轮叠加后的转角,可以看出AIFS内轮附加转角为负值,叠加后内侧车轮转角减小,而外侧为正值,叠加后转角增大,这是因为AIFS是基于垂直载荷关系的转角分配规则,内侧车轮承受的垂直载荷小从而分配较小的转角,外侧车轮承受的垂直载荷较大而分配较大的转角。AFS是基于阿克曼几何关系的转角分配规则,由图8和图9可以看出附加转角与叠加后转角均为内侧车轮转角稍大于外侧车轮转角。轮胎垂向载荷变化曲线如图10所示。
图11和图12所示分别为横摆角速度和行驶轨迹曲线,可以看出AIFS控制的车辆可以更好地跟踪理想横摆角速度和理想行驶轨迹,而AFS控制的车辆跟踪效果有一定的减弱,无控制则无法跟踪理想值。这是因为AIFS更多地利用了外轮侧向力,而AFS的内侧车轮侧向力出现了明显的下降,且外轮侧向力明显小于AIFS控制的外轮侧向力。
图13所示为轮胎侧向力与侧偏角关系曲线, 可以看出AFS与AIFS外侧车轮侧向力均近似线性增加,而内侧车轮侧向力则均出现了不同程度的下降。不同的是峰值过后,AFS内侧车轮侧向力随着轮胎侧偏角增大而减小,而AIFS内侧车轮侧向力随着侧偏角减小而减小,最终达到稳态值,分别工作在A、B点。其中,AFS内侧轮胎侧向力减小是 由于出现 饱和并引 起侧滑,AIFS内侧轮胎侧向力减小则是由于车轮转角减小从而引起轮胎侧偏角减小的缘故,其曲线ab段受到了约束条件 限制,以保证内 侧车轮侧 向力不出 现饱和。
图14所示为前轮左右轮胎负荷状态,可看出AFS内侧车轮轮胎工作负荷接近1,意味着内侧车轮已经达到了附着能力的极限,基于规则的转角分配算法使内轮工作负荷明显减小,而本文所提出AIFS转角分配算法由于以轮胎工作负荷的平方和为优化目标,不仅使内轮工作负荷明显减小,且使内外轮工作负荷趋近相等,最大限度地提升了前轮的整体附着利用率。
图15所示为滑模控制器与PI控制器横摆角速度控制效果对比,可以看出当路面附着系数由高附路面1突变到低附路面0.4时,滑模控制器能使车辆横摆角速度重新达到稳定状态,抵抗扰动能力较强,而PI控制则出现发散现象,产生了振荡。由图16横摆角速度与质心侧偏角相图也可以看出,滑模控制使相轨迹最终收敛在一点,而PI控制则使相轨迹在一个圆环内循环振荡。这均表明滑模控制抵抗路面扰动的能力强、鲁棒性较好。
5结论
以主动前轮独立转向车辆为研究对象,提出一种基于控制分配的AIFS转角分配算法。设计了基于垂向载荷转移和基于阿克曼转向几何的权重系数对角矩阵。通过对所提控制策略进行仿真验证得出以下结论:
(1)通过变换目标函数第一项的权重系数矩阵可以分别实现AIFS和AFS的控制。AIFS可根据轮胎垂直载荷变化,自动调整内外轮转角大小,使得“能力越大的轮胎贡献越大”;AFS则总是按阿克曼几何关系转向,符合AFS转向特点。
(2)阶跃转向工况表明,基于滑模控制的上层控制器较PI控制可以更好地抵抗路面扰动、鲁棒性较好;基于控制分配的AIFS转角分配算法较基于规则的转角分配算法可以更大程度地减小内轮工作负荷,使内外轮工作负荷趋于相等,最大限度地提升了前轮的整体附着利用率;同时,本文提出的转角分配算 法使AIFS控制的车 辆较AFS控制的车辆可以更好地跟踪理想横摆角速度和理想行驶轨 迹,提高了车 辆极限转 弯时的侧 向稳定性。
基于搭建的AIFS实物样机,结合Xpc-target主机-目标机快速原型应用软件和本文所建的车辆与控制器模型进行快速原型半实物试验,更好地验证所提控制策略的可行性是下 一步的研究内容。
摘要：针对新近提出的主动前轮独立转向(AIFS)系统基于规则的转角分配方法自适应性差、无法实现最优分配的问题,提出了一种基于控制分配的转角分配算法。指出了传统主动前轮转向(AFS)存在的问题,阐述了主动前轮独立转向系统的结构和工作原理;在MATLAB/Simulink中建立了整车四自由度数学模型,设计了AIFS滑模控制器和转角分配模块;通过阶跃转向工况对所提出的转角分配算法进行了仿真验证。结果表明:该分配算法可以使AIFS自适应内外轮载荷转移变化,自动调整内外轮转角大小,较AFS可以更好地跟踪理想横摆角速度和理想运动轨迹,实现了“能力越大的轮胎贡献越大”的控制目标,提高了车辆极限转弯时的侧向稳定性。
控制权分配 篇5
分布估计算法在飞翼飞行器控制分配中的应用
针对飞翼飞行器多操纵面气动布局的结构特点与当前控制分配方法中存在的不足,提出了以多操纵面协调控制的综合效果尽量接近期望单操纵面控制的效果为优化目标,得到了多操纵面控制分配的连续多变量目标函数,并给出基于分布估计算法的`控制分配求解策略,完成了飞翼飞行器多操纵面的优化分配.仿真结果验证了该方法的有效性.
作 者：宋磊 陈钰宁 张友安 SONG Lei CHEN Yu-ning ZHANG You-an 作者单位：宋磊,张友安,SONG Lei,ZHANG You-an(海军航空工程学院控制工程系,山东,烟台,264001)陈钰宁,CHEN Yu-ning(海军航空工程学院研究生管理大队,山东,烟台,264001)
刊 名：海军航空工程学院学报 ISTIC英文刊名：JOURNAL OF NAVAL AERONAUTICAL AND ASTRONAUTICAL UNIVERSITY 年，卷(期)： 25(1) 分类号：V249.1 关键词：飞翼式飞机 控制分配 分布估计算法控制权分配 篇6
所有权与经营权的分离, 是现代企业的主要特征, 在现代企业集团的组织架构下, 母公司作为控股子公司的第一大股东, 它和子公司的管理层之间两权分离形成典型的委托代理关系。由于子公司通常专注于某一领域的生产经营活动, 在其经营范围内, 子公司管理层是信息优势的一方, 集团母公司难以对子公司管理层准确地监管, 为了防止子公司管理层的“道德风险”, 母公司会向控股子公司委派一名财务总监, 进入该公司的决策层, 对子公司的财务决策进行事前、事中的监督, 并及时向母公司反馈财务信息, 代表财务所有者对下属企业履行控制监督的制度。基于上述分析, 财务总监委派制度的理论依据之一为委托代理理论。
母公司向子公司派遣财务总监还基于出资者财务控制理论, 企业财权是企业所有权的重要内容, 它分为两类:一是财务收益权, 即对企业总收入扣除折旧费、材料成本和劳务成本之后的剩余要求权;二是财务控制权, 即对企业财务施加影响和监控的权利。无论是企业剩余索取权还是控制权其核心都在财务方面, 企业剩余的表现形式是财务收益, 企业控制权的核心是财务控制权。这是因为企业财务活动是对企业生产经营活动的综合反映, 是企业的中枢神经, 是各种利益关系的焦点, 所以掌握了企业财权, 控制了企业财务, 就等于牵住了企业的“牛鼻子”, 母公司向子公司派遣财务总监正是基于这一点。
2 财务总监委派制的现状与存在的问题
2.1 委派的财务总监言轻权低, 不能发挥作用
集团母公司委派财务总监的动因是解决信息不对称问题, 增强企业集团财务信息传递的及时性、有效性、真实性。但是根据柳湘婷对我国上市公司CFO制度的建设情况做的实证研究, 发现财务高级管理人员在企业中的个人地位是影响CFO制度建设的重要因素, 而财务高级管理人员中担任董事的情况只占总人数的37.6%。大部分财务总监并未进入到董事会等决策执行层, 要么是处于单位领导班子成员的末位, 要么是被置于经理执行层, 权小责大没有发言权。委派的财务总监在不能参与子公司经营决策的情况下, 只能通过发挥其才能获得财务专业信息;但是由于没有进入董事会, 或者地位相对较低而没有或只有部分决策的信息, 导致委派的财务总监难以起到事前监督和事中参与的作用。
2.2 产生新的委托代理问题
财务总监委派制的目的是为解决委托代理关系中固有的信息不对称、利益不一致、责任不对等的问题, 取得对子公司的财务控制, 从而达到保护集团公司投资的安全, 但是财务总监委派制在不能根本解决委托代理问题的同时, 又导致新的委托代理问题的产生, 形成两个层次的委托代理。
母公司、子公司和财务总监三者之间, 母公司是委托人, 子公司经营者和财务总监都是代理人, 都需要向母公司汇报信息。基于解决集团母公司与子公司经营者之间的委托代理问题, 集团母公司向子公司委派财务总监, 强化对子公司的财务控制。但是作为“经济人”, 在约束因素既定的条件下会理性地追求自身利益的最大化。所以被委派的财务总监同样存在道德风险、逆向选择等委托代理问题。若集团母公司不能正确解决其与财务总监的委托代理问题, 财务总监可以采取回避、迁就和妥协等方式, 财务总监委派制便不能收到预期的控制效果, 甚至会产生财务总监与子公司经营者“合谋”, 共同欺骗集团母公司。
3 财务总监委派与企业剩余控制权的分配
剩余控制权就是对剩余收益的控制权, 掌握剩余控制权的人来决定剩余收益的分配, 如使用, 支配, 处置等权能。现代产权理论把剩余控制权看作产权的本质, 它是在契约中事先不能规定的那份控制权的权力。所以, 相对于条款列明的或已作规定的特定控制权来说, 它们就成了剩余控制权。无论是团队生产理论还是GHM模型, 都对剩余控制权对控制者的激励作用有论述。
阿尔钦和德姆塞茨的团队生产理论, 将企业视做一种“团队生产”方式, 即若干个集体内的成员协同生产产品, 团队中每个人的贡献、每个人的行为具有不可观察性, 使得每个人都有偷懒、偏离整体利益去谋求个人利益的可能性。要减少这种行为, 需要引入“监督者”。监督者的积极性取决于占有剩余收益的份额。当监督者拿固定的工资收入, 与企业的剩余收益毫无关系时, 不可能有监督的积极性。当完全占有剩余收益时, 监督的积极性达到最大。另外监督者成为剩余索取者可以减少监督者再监督的成本。财务总监是监督者, 上述理论同样适用。财务总监是现在或未来剩余索取者时, 才能进行最低廉、最有效的监督。
Grossman-Hart (1986) , Hart-Moore (1990) 开创了以“剩余控制权”为核心的不完全合同理论 (以下简称GHM模型) 。GHM模型认为, 剩余控制权相当于所有权。在不完全合同的GHM分析框架中, 决定资源配置的关键因素是对剩余索取权的控制, 即剩余控制权。剩余控制权的不同配置决定着合同各方事后对剩余分配的讨价还价地位。控制权通过对事后剩余分配的影响而影响事前的决策。因此, 让对事后收益影响最大的一方拥有剩余控制权是最优的。拥有剩余控制权的人能够运用这种权力保证自己事后的利益, 因而有足够的激励在事前正确地行事, 例如进行某种专用性投资等。
派遣制度下的财务总监获得剩余控制权, 可以优化母子公司委托代理关系产生的权利配置的不均, 财务总监有效实施剩余控制权, 使子公司的各种重大决策更能体现母公司的利益以保证企业整体的价值最大化。
4 委派财务总监获取企业剩余控制权分配的实现
4.1 制度设计
剩余控制权大致有三种不同的来源:一是直接来源于资产的所有权即“直接控制权”;二是来源于企业内部的委托代理关系, 或者说授权即“代理控制权”;三是通过诸如金字塔式持股结构、交叉持股等手段形成的控制权即“衍生控制权”。
尽量选择集团公司或子公司稳定的中小股东作财务总监。中小股东本身通过直接来源于资产的所有权拥有一部分“直接控制权”, 其参与管理的积极性比较强, 成为财务总监通过“代理控制权”增加了他的剩余控制权, 对于其参与事前监督有更好的加强作用, 从而促进决策的更优化。
在现有股东没有合适人员的情况下, 可以从社会招聘, 通过业绩股票、股票期权、虚拟股票等股权激励的方式使其通过“代理控制权”取得公司的剩余控制权, 影响事前、事中的决策, 进而达到决策的最优。
4.2 现实问题
划清财务总监与子公司经营者的权责, 并将责权利相结合。要实现财务总监职能, 需要赋予财务总监相应的权责, 同时划清财务总监与经营者的权责, 切断出现问题时互相推诿的后路, 从而促使责任的履行。
派遣高素质的财务总监。财务总监参与决策的职能决定了财务总监必须具有比他人更高的知识素质、能力素质和道德素质。知识素质包括掌握的基础知识、财会专业知识和相关专业知识, 是财务总监工作的基础;能力素质包括洞察能力、较强的组织能力和协调能力、从事财会管理和审计管理等工作的技能, 是财务总监工作应具备的条件;道德素质包括事业心、责任感等, 是做好财务总监的保证。财务总监素质的高低将影响监督效果。
参考文献
[1]裴凤庆.浅析企业集团实施财务总监委派制[J].西部财会2006, (5) .40-43;
[2]郭晓峰.试论集团公司财务总监委派制[J].兰州商学院学报2006, (6) .105-107;
[3]栾海珍.财务总监委派制存在的问题及对策[J].财会研究2006, (4) .70-72;
控制权分配 篇7
相应的公司的业绩评价体系也从单纯的追求公司利润最大化、股东财富最大化演变为所有利益相关者的综合福利最大化。而公司的控制权分配也影响公司的整个治理结构包括机构设置、机构间权力划分与制衡等方面。本文试图从公司经营业绩评价和公司治理结构两个方面就员工和债权人参与公司的价值增值与控制权进行分析和说明。
1 经营业绩评价角度分析———公司剩余索取权的分配
对于一个经营中的公司, 无论是公司的股东、债权人还是员工、公权力组织, 以及潜在的上述利益相关者都会关注其经营业绩, 尽管经营业绩受到各方关注并常被提及但是至今并未形成一个公认的业绩计量方法, 首先从传统的财务会计理论看原因主要有一方面不同的计量方法从一个侧面反映公司的业绩, 它们都是有效但也都是片面的;另一方面业绩计量受到合理成本的限制。 (2) 其次从公司制度设计看一方面对于公司的认识是一个与现实互动的不断发展的过程, 另一方面制度设计是各种价值追求的平衡 (3) , 而各种价值之间可能是冲突的妥协的平衡, 而平衡点也是变动的发展的不仅具有时代性甚至是具有国别性的。理论有普遍适用的一面也有差别性的一面, 但在资源流动日益自由的今天, 制度本身也成为一种资源参与到竞争中, (4) 差别的合理性空间被逐利的竞争压缩, 存在被迫同质化的危险。再次理论性的设计存在先天的不足, 正如英国经济学家伊利·德温斯在一次会议上说的那样“假如经济学家想去研究马, 他们并不走出去, 亲眼看看马的本来面目, 他们只是坐在书房里, 自言自语的说:假如我是一匹马, 我会做些什么呢?” (5)
近年来经济增加值日益引起人们的注意, 它是一种将会计基础和价值基础结合起来的业绩评价方法。可以将其定义为公司收入扣除所有成本后的剩余收益 (6) , 此种方法将股东权益成本包括在应扣除的成本中 (7) 。
经济增加值受到推崇的重要原因之一在于它可以将管理者和股东的利益绑定在一起, 实现有效的激励, 降低公司的代理成本。另外它直接简便的提供了投资于公司的成本收益分析, 可以吸引外部投资者特别是风险投资和战略投资者。但如果将股权成本和债权成本一样视为全部资本费用的一部分, 选择股权还是债权的融资取决于公司的财务战略 (8) 。股权和债权摆脱了权利性质的差异仅是公司资产来源的渠道性差异, 这从会计学或者经济学的角度看, 只是更为全面的考虑了成本, 将股东的机会成本加入到公司的经营成本当中。但从公司制度设计以及公司法的角度看却为我们研究公司治理和公司利益相关者的控制权平衡提供了一个更好的视角和更有利的说服方式。正如汉斯凯尔斯所言公司只是“一种法律秩序, 充当权利和义务再分配的中介”。 (9)
假设在资源和信息可以自由的无成本的流动的市场环境中, 经济利润趋向为零, 即投资资本回报率接近加权平均资本成本, 这也是公司处于稳定期的标志之一。也就是说在假设的市场环境下股东获得市场的平均收益没有剩余的经济利润, 在没有剩余经济利润的情况下, 由股东享有暂时存放在公司并以公司为直接所有权人的财产并无难以理解之处。但在存在经济利益的情况下说明公司已经满足了股东的权益成本, 为什么公司创造的经济利润只属于股东呢?
这个问题可以通过“风险收益平衡”的理论来解释:
1.1 公司债权人, 公司债权人的收益是利息, 风险是公司违约, 平衡风险和收益的双方约定的“利息率”。
现代公司大多采用有限责任制度, 而“有限责任制度并不似一种消除公司失败风险的制度, 它只是将风险从个人投资者转移到公司自愿或非自愿的债权人身上, 是他们承担了公司违约的风险, 而债权人必须得到报酬”。 (10) 所以“公司向债权人支付的利息率不仅反映债权人出借资本的使用成本, 而且包含了公司不能履行债务的风险, 风险增加利息率也随着增加。” (11)
对于公司的债务成本也及债权人的债务回报率一般有到期收益率法、可比公司法、风险调整法等顾及方法。其中风险调整法最能体现收益与风险的平衡。税前债务成本=政府债券的市场回报率+企业的信用风险补偿率。
1.2 公司的股东 (12) , 公司股东的收益是对公司剩余财产的索取权, 股东的风险是投资不能收回, 与公司的经营风险一致。
有限责任为股东的风险做出了限定, 笔者认为在公司持续经营的前提下, 公司有着永续盈利的可能性, 也即是说公司的财产可能无限增值, 所以有限责任并不是设定了公司债权人追索的上限, 只是限定了追索的范围。
一个公司的资本成本的高低通常取决于三个因素:无风险报酬率、经营风险溢价和财务风险溢价。对于股东的资本成本可以采用资本资产定价模型或者债券收益加风险溢价法。而在债券收益加风险溢价法中风险溢价是凭经验估计的并具有相当的稳定性, 一般认为同一个公司普通股相对于本公司发行的债券的溢价一般为3%-5%。也就是说股东一般比债权人要求高3%-5%的投资回报率, 这是溢价的合理性在于公司的普通股股东承担比债权人更高的风险。
1.3 公司的员工, 员工的收益因其员工身份和生产活动所获
得所有收益, 其成本除了时间、精力等生物性成本以外还有机会成本等社会性成本。
在存在经济利润的场合, 公司的人力资源参与到了公司的价值增加活动中并创造了高于自身成本的价值。其参与公司的价值增值分配具有理论上的正当性。
事实上股东享有的剩余索取权有多少取决于公司的利润创造和成本控制, 即股东能否取得经济利润取决于公司能否利用市场的不完善性实现价值增值。这包括与债权人的利率协商以及与员工的收益分享 (13) , 其中的制衡是由市场这一“看不见的手”来完成的, 取决于各利益相关主体的谈判能力 (14) 。所以公司的价值增值并不是只属于股东, 经济利润是价值增值的一部分, 是利益相关者谈判分成之后属于股东的那一部分。
科克伦、沃提克在1988年的《公司治理:文献回顾》中指出, “公司治理问题包括高管、股东、董事和公司的其他利益相关者的相互作用中产生的具体问题, 谁从公司受益?谁应从公司受益?当两者存在矛盾是公司治理问题就会出现 (15) 。在完成了受益问题的分析后下文从公司治理角度进行分析。
2 公司治理角度的分析———公司的控制权分配
在较为偏激的新古典经济学家看来, 公司作为一种实体只是一种描述上的方便, 它其实并不存在, 真正存在是合约和交易各方。 (16) 而合约和交易各方根据詹森和麦克林的见解包括公司与原材料或服务卖方签订的供应合同, 同向公司提供劳动力的个人签订的雇佣合同, 同债券持有人、银行及其他资本提供者签订了接待合同以及同产品买房签订的销售合同, 包括口头的、文字的、显性的、隐性的、明示的和默示的各种合约。 (17) 其中雇员向公司提供人力资源、债权人向公司提供债权性资本, 而股权也不过是公司这一联结体的诸多投入要素之一。从这一视野下所谓公司治理即是协调各投入要素之间的合约关系。
公司治理的重要内容之一是公司的控制权分配, 我国公司法规定的公司治理结构为“股东会 (股东大会) 、董事会、监事会”, 股东会 (股东大会) 为公司的最高权力机构, 股东群体作为物质资本投入者独享公司的控制权。而这种观点日益受到挑战, 布莱尔鲜明地指出, 将股东作为公司的所有者是一种误解, 公司并非简单的实物资产的集合, 而是一种法律框架, 其作用在于治理所有在公司的财富创造活动中做出特殊投资的主体间的相互关系 (18) 。
传统公司的治理模式是“资本雇佣劳动”式的“物文主义”单边治理结构, 不仅排除了其他风险承担者享有公司控制权的可能, 也排除了向其他事实上的控制权主体配置风险的可能。 (19) Blair (1995) 认为, 公司应是一个社会责任的组织, 公司应该为所有利益相关者的利益服务, 公司治理改革的要点在于:不应把更多的权利和控制权交给股东, “公司管理层应从股东的压力中分离出来, 将更多的权利交给其他的利益相关者” (20) 。
股东享有公司的控制权已经取得了既有法律和制度的保障, 那么公司的债权性资本投入者和人力资本所有者是否有权参与公司的决策?
2.1 公司债权人参与公司决策的合理性和可行性分析
公司的债权人于公司之间的权利义务关系大多通过平等的民事协商自主确定, 一般认为公司债权人无权参与公司的治理, 包括享有类似债权人权益的公司优先权股东也不享有参与决策公司经营事务的表决权。这从法人人格角度分析是两个独立主体的意志自由, 从公司合同理论分析这是公司各参与要素谈判达成的稳定的具有权威性的合约, 从经济角度分析尊重专业领域的分工可以更有效的降低成本、控制风险。
但在特殊情况下, 债权人可能参与到公司治理中, 一是债转股, 资本性质发生变化, 资本投入者的身份也随着发生变化, 债权人以新股东的身份参与到公司的治理中;二是在公司进入破产清算阶段时公司债权人可以参与到公司的清算、重组和和解程序中, 但这是债权人非经营阶段的意志参与。
总而言之债权人参与公司治理是一种类似债的保全性的权利, 目的在于保障债权安全而不在于参与公司的经营。
2.2 人力资本所有者参与公司决策的合理性和可行性分析
从整个社会领域看, 货币本身不会产生价值增值, 货币的时间价值表现为存入银行或者购买国债的利息, 可以称之为无风险报酬。而这种最低的无风险报酬得以支付的原因也在于整个社会在进行劳动生产。
在我国国有公司改革的背景下“谁出资、谁拥有产权”似乎成为一条铁律, 但是随着社会经济的发展人们日益认识到货币是资本、实物是资本、人力资源也是资本, 提供货币实物的是出资, 提供人力的为什么不能视为出资?世界银行专家利用公开发表的数据对全世界192个国家的资本存量进行了粗略计算, 提出了“国民财富”新标准。认为全世界人力资本、土地资本和货币资本三者的比例构成为64:20:16.人力资本成为全球国民财富中最大的财富。 (21)
人力资本的特点决定了其参与公司控制权的合理性也设置了障碍:首先人力资本具有“专用型”, 是为专门为支持某一特定的团队生产而进行的持久性投资, 在公司外部很难得到充分的评价, 并且一旦形成难以改作他用, 员工需要承担近乎不能挽回的机会成本;其次由于大多数员工的工作是在集体中完成的, 需要与他人的配合, 其自身的价值也需要在集体的配合中才能显现, 员工将严重的依赖团队的存在和其他团队成员的行为。单纯的社会法的劳动关系设计不能全面的化解人力资本的投资风险, 也就不能全面的保护人力资本投入者的利益。公司的人力资本投入者需要控制权的参与来全面的保障自身的权益。但由于人力资本具有人身不可分离性、不可转让性、难以度量性等特点使得其保障缺乏有效的制度设计。
同时从公司市场表现的角度考察通过对比发现关注员工的公司可以拥有更好的市场表现, 从而影响公司的业绩。因此员工在公司价值取向中应该处于一个中心的地位。只有员工获得了真正的“组织融入”, 其中包括与公司利益的联系, 参与公司决策, 获得公平待遇, 有足够的机会表达其观点, 才能使他们经历财务困境的考验, 在人力资本所主导的知识经济日益深化的情况下, 尤其要在公司治理中为员工提供有效的参与公司日常经营管理和重大决策的机会和途径。 (22)
美国著名经济学家舒尔茨提出“人力因素经济价值长期持续的显著增长, 在制度方面造成了意义深远的紧张压力, 而这些立法的和法律的发展, 就是对这种压力之滞后的调节和适应。” (23) 英美国家适应这一变化提出了“股份参与计划 (24) ”、德国创设了“共同决策机制” (25) 、日本采取了更具儒家色彩的“文化性参与机制” (26) 。
对于人力资本的计量是一个复杂的制度设计, 需要经济、法律、会计的多方配合, 可以采取成本计量和价值计量两种模式, 通过货币计价和非货币计价性结合的方式计算, 利用模糊集合理论计量非货币计价, 同时需要考虑人力资本价值的个人价值和群体价值。 (27)
3 小结
资产本身并不能实现价值增值, 需要将资产投放在在生产过程中, “人力”与“物力”相结合才能实现。在这一过程中资产的占有、使用、收益、处分权能分离, 使得资产的价值增值过程社会化。考虑公司经营业绩也就需要将所有利益相关者考虑在内, 实现公司总体福利的最大化。而所谓公司是股东之间、股东与债权人之间、物质资本出资者和人力资本所有者之间以及公司与当事各方之间复杂关系的总和。 (28)
股东价值最大化理论长盛不衰的重要原因是股东享有公司的最高决定权和最终的利益分配请求权, 在利益相关者中股权成为唯一具有所有权属性的财产权, 受制于“法人人格理论”从意志形成角度看公司执行的是股东的意志, 日常管理者可以看做是受股东雇佣落实股东意志的专业人员, 而公司的普通员工基本不参与公司的意志形成。但是我们必须承认法人的人格是法律的制度创设, 是一种拟制而非实在 (29) , 并不需要完全符合民法上具有深刻伦理性、道德性的“自然人”的“人格”理论。公司是一种社会性的存在是不同的资源提供者共同创造价值的平台。公司合同理论主张公司乃是“一系列合约的联结”, 也在弱化法人的主体性, 从这一角度看民商分立有助于人们摆脱既有规则和观念的束缚, 实现“归零思考”, 更实用性的认识商行为和商主体, 更适应“法人”工具性的本质。
公司治理是一种制度安排, 用以除非若干在公司中具有重大利害关系的团体———投资者 (股东和贷款人) 、经理人员、职工之间的关系, 并从这种联盟中实现经济利益, 公司治理结构应包括:如何配置和行使控制权;如何监督和评价董事、经理人员和职工以及如何设计和实施激励机制。 (30) 公司利益相关者理论使得社会的分工更为明确, 回报更为单纯规避了股东的机会主义倾向, 公司的经营会更为稳健, 这有利于实体经济的发展, 同时这一理论架构下的公司需要更多更有效的监督, 需要进一步的理论研究和现实反馈。
虽然这一理论与现有的制度存在较大的出入, 但公司毕竟不是理论的产物是社会化生产的需要, 公司的功能与本质同样不是逻辑的而是经验的产物。理论和逻辑不是为创造或阻碍需求而存在而是为合理需求的满足提供可以圆润自洽的架构。
摘要：公司是现代社会最重要的经济组织体, 如何评价一个公司的经营业绩, 取决于公司存在的目的是什么, 而如何认定公司的存在目的取决于公司是什么。截止目前最为普遍的业绩评价标准是股东价值最大化, 这一结论的逻辑是公司是股东追求价值最大化的手段和工具, 公司存在的目的是实现股东的价值最大化。而这一理论正受到公司利益相关者理论的挑战, 本文从利益相关者的综合利益最大化的角度, 对公司的经营业绩评价和公司治理架构进行梳理, 并对公司的剩余索取权和控制权的分配进行了分析。
控制权分配 篇8
地下工程测量是指建设和运营地表下面工程建筑物需要进行的测量工作, 包括地下工程勘察设计、施工和运营各个阶段的测量工作。地下工程测量的任务是保证线状工程在规定误差范围内正确贯通, 保证面状工程按设计要求竣工。
盾构方法以其独特的施工工艺特点和较高的技术经济优越性, 在隧道施工中得到广泛应用, 从18世纪末盾构机问世以来, 与盾构施工相伴而生的盾构施工测量, 一直在为盾构施工起着保驾护航的作用。
盾构法隧道工程施工, 需要进行的测量工作如图1所示。
(1) 地面控制测量:在地面上建立平面和高程控制网; (2) 联系测量:将地面上的坐标、方向和高程传到地下, 建立地面地下统一坐标系统; (3) 地下控制测量:包括地下平面和高程控制; (4) 隧道施工测量:根据隧道设计进行放样, 指导开挖及衬砌的中线和高程测量。
所有这些测量工作的作用如下。
(1) 在地下标定出地下工程建筑物的设计中心线和高程, 为开挖、衬砌和施工指定方向和位置; (2) 保证在开挖面的掘进中, 施工中线在平面和高程上按设计的要求正确贯通, 保证开挖不超过规定的界线, 保证所有建筑物在贯通前能正确地修建: (3) 保证设备的正确安装: (4) 为设计和管理部门提供竣工测量资料等。
盾构施工测量不仅要保障盾构机沿着隧道设计轴线运行, 随时提供盾构机掘进的瞬时姿态, 为盾构机操作人员提供盾构机姿态修正参数, 同时还要对隧道衬砌环的安装质量进行测定。要保证盾构机从始发井经区间隧道准确进入接收井, 必须以较高的精度实施盾构法隧道施工测量。
2 隧道贯通误差介绍
地下工程测量与地面工程测量相比, 尽管测设方法有很多共同之处, 但地下工程测量仍有其特殊性。线状地下工程逐步开挖、施工面狭窄、不同工段之间不能通视, 因此, 测量工作不能互相照应, 不便组织检核, 出了差错很难及时发现, 整个测量工作的正确性只有到开挖工段间贯通后才能得以证明。可见测量工作在地下工程建设中具有十分重要的作用, 稍有疏忽必将造成无可挽回的损失。盾构法隧道施工中, 地面控制测量、联系测量、地下控制测量和细部放样的误差积累, 将使开挖工作面的施工中线不能理想衔接, 产生的错开现象称为贯通误差。贯通误差在线路中线方向的投影长度称为纵向贯通误差 (简称纵向误差) , 在垂直于中线方向的投影长度称为横向贯通误差 (简称横向误差) , 在高程方向的投影长度称为高程贯通误差 (简称高程误差) 。
纵向误差只影响隧道中线的长度, 与工程质量关系不大, 对隧道贯通没有多大影响;高程误差仅影响接轨点的平顺 (边掘进边铺轨的隧道尤为突出) 或隧道的坡度, 要求较高, 实践表明, 应用一定的测量方法, 容易达到所需的精度要求。实际工作中最重要的、讨论最多的是横向误差。如果横向误差超过一定的范围值 (限差) , 就会引起隧道中线几何形状的改变, 甚至洞内建筑物侵入规定限界, 致使衬砌部分拆除重建, 给工程带来重大损失。隧道贯通后, 应及时进行贯通测量, 测定实际的横向、纵向和竖向贯通误差。地铁工程浩大, 一般由多个单位施工。施工误差、测量误差的客观存在, 各单位施工的隧道线路中线不可能准确地位于设计位置, 势必影响隧道衬砌和铺轨工作的进行, 因此必须进行线路中线和坡度的调整测量, 从而获得一个对行车没有不良影响的隧道中线和高程值。调整贯通误差, 原则上应在隧道未衬砌地段进行, 不再牵动已衬砌地段, 车站的线路中线施测精度高于区间中线, 而且区间比车站易于中线调整。在区间调整线路后, 如部分边、中墙限界入侵, 可进行局部剔凿和修补, 若剔凿和修补量太大, 可采用加设曲线或变更线路坡度的方法解决。调整误差后, 所有未衬砌地段的工程, 均应以调整后的中线和高程值指导施工。
3 贯通误差分配
盾构隧道工程测量, 地面控制网的网形可以任意选择, 但地下控制测量只能布设成导线形式, 而且是支导线形式。测量精度的确定实质是贯通误差限值的配赋。由于施工中线和贯通误差是由洞内导线测量确定, 不计, 因此测量误差对贯通精度的影响, 施工误差和放样误差对贯通精度的影响可忽略主要取决于地上、地下控制网的布设情况和竖井联系测量, 即隧道贯通误差主要来源于洞内、外控制测量和竖井联系测量。隧道施工中, 地面控制测量和洞内控制测量往往由不同单位分开施测, 故应将容许贯通误差加以适当分配。平面控制测量, 地面上的条件较洞内好, 则地面控制测量的精度要求应高一些, 而洞内导线测量的精度要求可适当放低一点。地面控制测量的误差作为影响隧道贯通精度的一个独立因素, 单向开挖洞内导线测量的误差也作为一个独立因素, 通过竖井开挖的贯通精度受竖井联系测量的影响较大, 故又把竖井联系测量的误差作为一个如按等影响原则分配, 地面控制测量误差对横向贯通中误差Ma的影响允许值:
纵向贯通误差, 主要影响隧道中线的长度, 只要求满足定测中线的精度, 即限差:
∆1=2m1≤L/2000 (L为隧道长度)
高程控制测量, 洞内有烟尘、水气, 按等影响原则分配, 相等的原则分配, 洞内的水准路线短, 高差变化小, 这些条件比地面的好;另一方面, 光亮度差和施工干扰等不利因素, 地面与地下控制测量的误差, 应竖井联系测量作为一个独立因素, 对高程贯通精度的影响, 也应按地面控制测量误差对高程贯通中误差Me的影响允许值为:
上述贯通误差限值及精度要求均有一定局限性, 随着勘测和施工技术的发展, GPS控制测量方法己逐渐替代常规测量方法, 广泛应用于地铁工程的地面控制测量。为适应施工方法的变更和应用方便, 依据《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》, 介绍贯通误差的配赋情况。
《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》提出横向贯通中误差应在±50mm之内, 高程贯通中误差应在±25mm之内。根据误差理论和国内外地铁贯通测量经验, 横向贯通误差的合理配赋为地面控制测量的横向中误差应在±25mm之内, 联系测量中误差应在±20mm之内, 地下导线测量中误差应在±30mm之内。同样道理高程贯通误差的合理配赋为地面控制测量的中误差应在±16mm之内, 联系测量中误差应在±10mm之内, 地下高程测量中误差应在±16mm之内。
4 地面控制测量控制误差环节
盾构法隧道工程施工是由一侧竖井出发, 掘进至另一侧竖井, 这就必然会在线路的纵、横、竖三个方向出现贯通误差, 其中横向贯通误差对工程质量影响最大, 是隧道控制测量的重点工作。从地面及地下控制测量的设计到进洞测量的各项工作, 都必须紧紧围绕如何保证贯通精度, 特别是横向贯通精度, 在设计图纸和工程使用要求所允许的范围内。下面主要探讨地面控制测量控制误差的环节。
洞外控制测量是洞内贯通测量的基础, 提高地面控制测量成果的可靠性和精确性, 是提高城市地铁工程贯通精度的前提, 考虑到洞内施工条件恶劣、折光影响等因素, 必须尽可能提高洞外控制点测量精度, 将条件相对好的洞外测量部位的余量让给困难的洞内测量部位, 使全隧道的总影响值不超过规定限值 (或全面提高全隧道的贯通精度) 。地面控制网是在城市二等网基础上分两级布设, 即首级GPS网和二级精密导线网。GPS控制测量以其无需通视、点数少、工期短、精度高和费用低等优点, 己经广泛应用于隧洞地面控制测量。导线测量具有机动灵活、短距离测量速度快、相对精度较高和便于指导工程施工等特点成为加密首级GPS网的适宜方法, GPS测量和精密导线测量的联合应用是未来的应用方向。GPS定位属于法线系统, 导线测量属于垂线系统, 两种测量数据的计算基准存在差异, 联系测量和平差解算时应顾及垂线偏差的影响。
当地面控制网按首级GPS网和二级精密导线网的方式布设时, ±25mm成为GPS网和精密导线网的联合横向中误差限差。点位的误差影响为:
mG为GPS网中最弱点的点位中误差;mT为精密导线网中最弱点的点位中误差实测过程中, 需要注意合理、有效地发挥各自的特点和优势, 获取最可靠、最精确的观测成果。GPS测量应注意以下几方面。
(1) 点位选在交通方便、易于安置接收设备的地方, 视场要开阔, 利于避开对电磁波接收有干扰的物体; (2) 尽管GPS测量不要求相邻测站点间通视, 但为今后便于用常规测量方法联测或扩展, 要求每个控制点应有一个以上的通视方向; (3) GPS网必须由非同步独立观测边构成若干闭合环或附合路线以构成检核条件, 提高网的可靠性; (4) 观测前应编制出包括可见卫星号、卫星高度角和方位角、最佳观测卫星组的最佳观测时间、点位几何图形强度因子等内容的GPS卫星可见性预报表; (5) 采用精密星历和联测WGS-84己知点。精密导线测量注意事项参阅地下控制测量。
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控制权分配 篇9
1 道路交通系统和无线通信系统的共性分析
1.1 宏观共性分析
1.1.1 传输过程
在交通出行过程中, 将整个城市道路交通系统网络划分成若干个交通小区, 以某交通小区的单个出行者 (人或车辆) 为例进行说明。从小区内任意地点 (起点) 出发, 选择经过一连串的路段 (出行路径) 最后到达终点 (另一小区的某一地点) ;同时, 在出行期间, 极有可能受到若干 (消极的) 交通事件 (如交通事故、交通拥堵、自身车辆发生故障等) 的干扰, 致使出行者 (人或车辆) 不能在期望的时间内到达目的地。
同样, 在无线通信系统中, 将通信网络所覆盖的地理区域划分为若干服务区 (即通信小区) 。以蜂窝式无线通信小区为研究对象, 小区中的移动用户终端的位置是离散的。在任意两个小区内的移动用户终端进行通信过程中, 信息元由信源出发, 通过信道, 到达信宿;在信息通过信道的同时, 不可避免地会受到噪声或者某些随机因素的干扰, 造成信息数据的延迟到达、错误, 甚至丢失, 如图1、图2所示。
1.1.2 动态随机性和不对称性
道路交通系统中, 车辆分散在各小区中的任意地点;其出行的需求对于系统来说是不确定的, 一次出行即一个随机事件。在出行过程中, 车辆为了能够方便、快捷地到达目的地, 将在起讫点之间选择并组合其自身满意的路段, 以完成出行活动。在理想状态下, 城市中各交通小区之间总的出行产生量和吸引量在某一特定 (连续的) 时间范围内是均衡的, 因而整个路网上的相对方向交通量在总体上是趋于平衡。但在现实环境中, 由于城市各区域功能的规划和分布是非均衡的, 且存在出行者出行 (通勤或通学) 方向的早晚差异, 因此, 造成了城市交通流在时间和空间上的不合理分布, 产生了所谓的“潮汐式”交通流, 致使各小区之间的交通量在离散时间范围内是不对称的。
从无线通信系统的角度看, 无线通信用户的分布状态在宏观上是离散的, 且在不断地移动 (动态的) ;对于整个系统网络来说, 每个用户的呼叫请求也是随机产生的。同时, 各小区之间的通信请求也不可能是对称的。
1.2 微观共性分析
两者业务对象的划分、业务量的时间和空间特性分析, 如表1所示。
本文只研究城市道路交通系统中特勤车辆、公交车辆和其它普通车辆。而在第三代无线通信系统TD-SCDMA中, 除了提供传统的语音业务以外, 还要承载众多的数据业务。
注:非机动车辆不在讨论范围内
2 TD-SCDMA通信系统的动态信道分配 (DCA) 原理
2.1 动态信道分配技术
在采用DCA技术的TD-SCDMA系统中, 信道并不是固定归属于某个小区, 所有的信道被集中在一起进行分配, 只要该信道能够提供足够的链路质量, 任何小区都可以将该信道分配给呼叫。DCA根据当前的网络状态, 动态的将系统资源分配给某个小区。在一定的区域内, 几个相邻小区的可用信道资源被集中起来, 由RNC (无线网络控制器, Radio Network Controller) 管理, RNC将根据小区呼叫阻塞概率、候选信道的使用频率和信道的再用距离等诸多代价函数, 动态地将信道分配给接入的业务[6]。
2.2 慢速DCA和快速DCA
DCA过程分为2个阶段:慢速DCA过程和快速DCA过程。
1) 慢速DCA过程的主要功能是进行各小区间资源分配, 在每个小区内分配和调整上下行链路的资源, 可根据系统干扰受限的先验知识, 根据负荷情况, 对系统载频和时隙进行占用优先级划分, 完成呼叫接入控制。
2) 由于无线资源的重分配过程要求能够快速地完成, 因此, 在慢速动态信道分配的基础上, 快速DCA为申请接入的用户分配无线信道资源, 并根据系统状态对已分配的资源进行调整。快速DCA为用户寻找干扰较小、能够提供稳定服务的信道分配给用户。在为用户分配无线资源时, 一方面要判断网络能否为新接入的业务提供满足其要求的通信质量, 另外还要确保新接入的业务不影响正在被服务的业务。为此, 系统还要对用户的通信质量进行监测, 根据对专用业务信道或共享业务信道通信质量监测的结果, 自适应地对资源单元进行调配和切换, 以保证业务质量[8]。
实践证明, DCA技术的应用能有效提高多媒体通信中非对称业务和多种不同业务共存情况下移动通信系统资源的利用率。
3 传统车道分配基本思想
在大多数情况下, 存在2种极端的交通组织分配方法:完全共享和完全分割。完全共享是指对于所有进入城市道路交通系统的出行者而言, 所有的道路资源都是可以被其利用的, 而并不考虑单个个体的服务需求。当特勤车辆、公共交通车辆以及其它普通车辆同时进入系统时, 系统中所有的剩余道路资源都能允许被其中任何个体所占用。相反地, 完全分割则是将城市道路资源根据不同出行对象的不同的出行服务需求进行划分, 而分割出的不同的道路资源 (尤指车道) 只能严格用于与之对应的出行者。从中可以看出, 这两种策略都过于片面, 这是因为:
1) 不同的出行对象具有不同的优先级, 比如特勤车辆 (包括消防车、救护车等等) 通常要求出行过程中阻抗最小, 在整个路网系统中处于最高优先级;而公共交通车辆的优先级应高于其它普通车辆。因此, 如果采用完全共享方式势必会造成特勤车辆以及公交车辆出行的延误大大增加;同时, 由于公交车等大型车辆可能频繁变更车道, 使得整个路网系统的总体效率降低。
2) 尽管完全分割方式可以根据出行对象的不同出行需求及特征, 配以专门的、不同数量的车道资源, 但是必须指出:目前阶段在城市道路上行驶的所有车辆中, 处于最低优先级的普通车辆仍然占据很大的比重, 当路网系统分配给普通车辆的车道资源已被完全占用, 即普通车道资源占用率达到饱和状态时, 新的出行者将无法通过普通车辆出行, 而且系统中大量车辆通行不畅, 也造成了系统资源的极大浪费。
4 基于DCA原理的动态车道分配策略
基于无线通信系统中动态信道分配 (DCA) 的基本原理, 结合现有道路交通组织方式的优点, 本文提出了改进的动态车道分配策略。
4.1 基于“双重缓冲区”的车道分配策略
该策略在保证特勤车辆及公交车辆出行优先权的前提下, 根据道路上普通车辆的占有率 (这里尤指路段占有率) , 来动态调整用于各类车辆的车道资源。该方案的基础是以车道为基本单位, 将城市路网系统中所有道路划分为两大类:一类是供特勤车辆或公交车辆优先使用的车道 (下称“优先车道”) , 另一类是供其它普通车辆使用的车道 (下称“普通车道”) 。首先, 赋予特勤车辆最高优先级, 公交车辆次之, 普通车辆优先级别最低。同时设置一种“双重缓冲”机制, 以一条双向4车道路段的某一行驶方向的车道为研究对象 (系统) 进行说明, 设定为下行方向, 且在研究时段内下行方向车流量较大, 上行方向车流量较少, 如图3所示。
将该路段外侧机动车道划为优先车道, 内侧为普通车道。
1) 当普通车道上的车辆排队较长时, 欲下行进入该路段的其它普通车辆及排队中车辆可以借用优先道行驶。其中存在两种情况:①下游交叉口控制信号处于下行通行相位, 借用优先道的普通车辆可以顺利进入交叉口;②若该信号显示红灯, 借用优先道的非右转普通车辆滞留于该车道继续排队等候;而下行进入该路段的公交车辆可以借用该路段的非机动车道右转或等候放行;特勤车辆可以强行使用非机动车道或者相邻的上行机动车道行驶。非机动车辆可借用人行道。
2) 若驶入或将停靠该路段的公交车辆数量较多, 考虑公交车辆本身体积较大, 灵活性 (如起停、变道等特性) 较差, 以及停靠站台的延误时长等因素, 则不允许普通车辆驶入优先道。这里也存在两种情况:①下行进入该路段的普通车辆数量较少, 或下行普通车道未达到饱和, 则正常行驶;②下行普通车辆过多, 允许普通车辆利用通向非机动车道右转, 或者开放相邻上行车道供其通行。公交车辆仍然使用优先道, 也可以利用非机动车道右转;特勤车辆及非机动车辆相同。
3) 如上所述, 可被借用的车道及人行道可以看作是第一重缓冲区, 其中需辅以交通信号 (信号灯、标志、标线等) 的控制和指示。但是, 仅仅这样考虑是不够的, 因为欲进入路段B的所有车辆势必会与对向进口道的车辆发生冲突。要解决这一问题, 就要求对B路段相邻的路段上 (路段A和路段C) 的车流情况进行检测, 并作相应的预测及调整, 同样需以上游和下游交叉口的信号进行控制, 称之为第二重缓冲区 (与第一重缓冲区合称为缓冲带) 。与此同时, 设置交叉口可变导向车道系统, 根据不同时段的车流流量和方向差异, 调整车道流向或调整导向短的标线属性, 对路口车道流向进行灵活调控, 对于在交通流高峰来临时 (此时车流量增大、车速减慢、车辆的侧向间距、车头间距减小) 需要采取时间性交通管理措施的交叉口尤为适用。
4.2基于部分共享资源的双阈值车道预留动态分配策略
在上述策略的基础上, 需要进一步从总体出行者的出行需求角度作修正, 调整为一种基于部分共享资源的双阈值车道预留动态分配策略。在该策略中, 首先, 进一步划分出行对象的优先级:特勤车辆的出行需求及已经在缓冲带中运行的公交车辆具有最高的优先级, 欲进入缓冲带的公交车辆优先级高于普通车辆, 而欲进入和已进入缓冲带里运行的普通车辆具有相同的优先级。其次, 为所有普通车辆和欲进入缓冲带的公交车辆分别设定阈值Y1、Y2 (Y1、Y2可以是车道占有率) , 普通车辆使用的车道占有率O可随特勤车辆和公交车辆的数量在某一范围[MIN, MAX]内变化 (MIN<O<MAX) 。
1) 当有公交车辆需进入缓冲带而系统中剩余资源无法满足其需求时, 该请求被拒绝, 反之允许;车辆被拒绝的同时, 通过交通信号 (包括交警指挥、指示信号等) 绕行其它路段 (可对该路段施用“双重缓冲”机制) 。
2) 当有公交车辆需进入缓冲带, 系统中已用车道资源大于Y1, 并且普通车辆占用的车道资源为MIN时, 该进入请求亦被拒绝, 反之允许;对被拒车辆的引导同1) 。
3) 对于普通车辆, 当系统中所有利用的车道资源大于Y2时, 其进入缓冲带的请求将被拒绝, 反之允许。被拒车辆继续等候或选择其他路径。
从上述改进策略分析看, 根据不同的交通流状况设置不同的Y1、Y2值, 不仅可以很好地保证特勤车辆和公交车辆的优先级, 而且在某一时段其到达率较低时, 系统可以更好地满足普通车辆的需求。
5 结束语
本文详细阐释了道路交通系统与无线通信系统的共同特性, 介绍了第三代无线通信系统TD-SCDMA中动态信道分配 (DCA) 的基本原理, 提出在城市道路交通系统中车道的动态分配思想。在此基础上, 以所设定的下行方向车道为研究对象, 阐述了基于DCA原理的动态车道分配基本策略, 提出基于双重缓冲车道和部分共享资源的双阈值车道预留动态分配方案。通过上述分析表明, 该策略在满足不同出行对象不同出行要求的同时, 在道路供给条件不变的情况下, 可以有效地缓解流向变化特征明显的道路的交通拥堵状况, 并提高道路资源的利用率。
摘要：在城市道路交通系统中, 由于机动车出行量的不断增长, 使得现有道路资源、传统的交通控制及组织方式已无法满足出行者的需求。通过对城市道路交通系统与TD-SCDMA系统的共性进行分析, 借鉴TD-SCDMA系统中DCA的原理, 并结合现有道路资源分配方法, 提出车道动态分配的新思路。在此基础上, 分析基于双重缓冲车道和基于部分共享资源的双阈值车道预留动态分配策略。
关键词：动态信道分配 (DCA) ,动态车道分配,缓冲车道,双阈值
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控制权分配 篇10
车辆稳定控制系统(vehicle stability control systems,VSC)因其能够防止车辆发生激转、漂移以及转向不足等危险情况而日益受到人们的重视并逐渐被商业化[1,2,3]。这类稳定控制系统也经常被称为横摆稳定控制系统(yaw stability control systems,YSC)、电子稳定控制系统(electronic stability control systems,ESC)和电子稳定程序(electronic stability program,ESP)。车辆稳定控制系统的作用就是修正车辆横摆角速度因各种原因而发生的偏差,使车辆尽可能恢复到正常运动,以便车辆能够按照驾驶员所期望的路径行驶[4,5]。
目前车辆稳定控制系统主要是采用差动制动的方法,即在不同的车轮上分别施加不同的制动力,以便产生一个附加横摆力矩,从而让跑偏的车辆恢复正常行驶。通常的控制策略是,当车辆发生不足转向时,则在后内轮上施加一定的制动力,当发生过度转向时,则在前外轮上施加相应的制动力,这种控制经常是交替执行,快速切换的。这类系统通常还包括对节气门的控制从而降低发动机的输出扭矩。
这种控制方法的优点是,当车辆遇到危险工况时可以有效地避免事故的发生。比如在高速公路上行驶,如果前方车辆突然减速、停车,或者有散落物,则在躲避障碍的同时,车速也有一定的下降,这种控制方法非常有利于躲避障碍。
然而,这种车辆稳定控制系统有一个明显的不足:当需要加速超车时,即使车辆能很好地按照期望的路径行驶,但由于车速下降,超车的距离势必会延长,降低了驾驶的乐趣。本文试图研究一种车辆稳定控制策略,即同时兼顾安全和驾驶动感,在需要加速转向超车时,采用驱动力分配方法;在紧急避障时,采用差动制动方法,从而使得车辆稳定控制系统适用于更为复杂的工况[6,7]。
1 车辆动力学分析
目前车辆稳定性控制研究主要是基于二自由度理论模型,忽略悬架、车身、传动系,只考虑横摆运动、纵向运动和Z轴转动惯量对车辆转向的影响,而忽略了前倾运动和侧倾运动对车辆转向的影响。根据汽车理论相关知识可以得出二自由度汽车的运动微分方程式:
式中,a、b分别为质心到前后轴的距离;m为车辆质量;k1、k2分别为前轮、后轮等效侧偏刚度;β为车辆质心侧偏角;ω为车辆横摆角速度;Iz为Z轴的转动惯量;δ为前轮转向角;u为车速;M为横摆力矩。
对式(1)进行整理,并令状态向量xT=(ω,β),输入向量uT=(δ,M),可得状态空间表达式:
其中,A为系统矩阵,B为输入矩阵,矩阵中的元素分别为
对于理想的二自由度车辆模型,由于假设路面和轮胎之间附着条件足够好,故理想的横摆角速度为[8?9]
根据式(3),可以求中性转向时车辆的理想横摆角速度,它仅与车速和前轮转角的大小有关。在车辆稳定控制系统中,通过控制制动力矩和驱动力矩即横摆力矩M的大小来控制实际的横摆角速度,并将其与理论横摆角速度相比较。根据比较结果采取相应的控制策略。
2 车辆稳定控制策略
车辆稳定控制系统是在制动防抱死系统(anti-lock braking system,ABS)和牵引力控制系统(traction control system,TCS)的基础上发展起来的。除了轮速传感器外,该系统一般还包括方向盘转角传感器、车身横摆传感器。在本文设计的稳定控制系统中,还将用到节气门开度信号、制动踏板信号,在实际的应用中,可以通过总线技术实现共享。
控制系统不断地将实际横摆角速度和理想横摆角速度进行比较,满足下面两个条件时稳定控制系统将被启动:
式中,ωr为车辆实际横摆角速度;Tω为横摆角速度阈值,Tω经多次仿真试验最终取为0.05rad/s。
式(4)确保只有在车辆实际横摆角速度与期望横摆角速度符号(矢量方向)相同时,稳定控制才被启用。式(5)防止在正常行驶时实际横摆角速度与期望横摆角速度的差值很小的条件下控制系统被启动。
(1)稳定控制系统被启动后,如果检测到节气门位置传感器输出的电压在2.5~4.5V之间,则认为驾驶员要加速超车,这时启动驱动力分配系统子程序来调节驱动轮左右两侧的驱动力大小。根据实际横摆角速度与期望横摆角速度相比较后的误差来进行驱动力分配控制,主要是调节两侧驱动力所占总驱动力的百分比,采用阶梯式方式增大一侧驱动力,同时相应地减小另一侧驱动力,从而使实际横摆角速度接近期望横摆角速度。如果在驱动力调节的过程中,电子控制单元检测到实际横摆角速度与期望横摆角速度差值大于设定的某个阈值,则启动后轮差动制动,如图1所示;如果横摆角速度大于设定的阈值上限,则自动关闭节气门,对4个车轮进行差动制动,以使实际横摆角速度尽快恢复正常。
(2)稳定控制系统被启动后,如果检测到制动踏板被踩下,则启动差动制动进行横摆角速度跟踪控制,这时仅限于对2个后轮进行调解。如果横摆角速度大于设定的阈值上限,则4个车轮同时进行调解。具体是,如果是过度转向,则外侧车轮同时进行制动;如果是不足转向,这时需要根据前轮的转角判断前轮是否和后轮一起进行制动。
车辆稳定控制策略流程如图2所示,图中,Tb、Tt分别为差动制动时横摆角速度阈值和驱动力分配时横摆角速度阈值。
3 车辆稳定控制仿真
根据上述稳定控制原理分析,采用动力学分析软件ADAMS/Car进行建模,建立了全功能车辆多体动力学模型,包括发动机、传动系、悬架、轮胎、制动系、转向系、车身等子系统。采用Simulink进行联合仿真,所有的控制算法包括驱动力分配和制动力分配控制都在Simulink中实现。仿真所针对的车辆的主要参数见表1,多体动力学模型如图3所示,联合仿真控制模型如图4所示。
4 仿真结果分析
根据对车辆高速超车和紧急避障工况的分析,可将其近似归结为急促移线行驶,试验工况如下:车道宽度12m,从左侧移线入口,车速为140km/h,汽车进入通道后,前进车速尽量保持不变,双移线期望运行路径如图5所示。仿真计算得到的结果如图6、图7所示。
图6所示为有无启动车辆稳定控制系统时的车辆横摆角速度,图中的理想横摆角速度是根据式(3)计算出来的。从图6不难发现,在进入第1个弯道时,前轮的侧向力饱和,达到路面附着力极限,控制系统没有被启动,车辆发生轻微的漂移;进入第2个弯道时,稳定控制系统启动,调节两侧驱动轮的扭矩,由于提供了一个附加的横摆转矩,故横摆角速度有一定的减小。没有稳定控制系统(未启动)的车辆在这个区间将变得极不稳定,最后由于后轮侧向力超过了路面附着力极限而发生了激转。装备了稳定控制系统的车辆能够很好地按照驾驶员的期望路径行驶,如图7所示。
5 结论
(1)对车辆高速超车、避障过程进行了分析,采用基于制动力和驱动力分配的方法对车辆稳定控制策略进行设计。
(2)应用虚拟样机技术建立了车辆多体动力学模型,采用联合仿真的方法对控制策略进行仿真验证。双移线仿真结果表明,采用本文提出的车辆稳定控制系统可以使车辆尽可能地按照驾驶员的期望路径行驶,同时还能保持驾驶的动感和乐趣。另外在仿真中也发现,过高的车速会降低车辆稳定控制系统的使用效果。
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