路线设计中车辆行驶速度预测模型

在初定路线技术指标的条件下 ,综合考虑平面、纵断面和横断面三方面的影响 ,建立了行驶速度预测模型 ,用于检验、评价和控制技术指标和线形设计 ,达到线形协调和运行安全的目的。在纵断面预测中提出极限功率法的思路 ,在平面预测中引入了曲度 -路面宽度 -速度的方法。通过路段试验 ,实现了检验、评价线形设计的作用。

可能速度及其在公路线形设计中的应用方法

根据汽车在公路上行驶的特性和公路线形设计的要求,研究了以设计速度作为依据的公路线形设计方法,发现各技术指标取值不合理、相互组合不协调,易发生交通事故等问题。提出可能速度的概念及在公路线形设计的应用方法,可以有效地检查和评价公路线形设计成果,作为公路几何设计技术指标取值的依据。

基于交通冲突技术互通式立交最小净距研究

选择冲突数与交织区交通需求总量、交织区长度的比值即冲突率f作为交织区交通安全的评价指标,通过聚类分析将交织区的安全水平进行分级,采用模糊评价的办法将分级的安全水平进行量化,根据相邻互通式立交交织区构型和连接方式计算不同交织区长度下安全等级,在满足互通式立交区域目标安全等级的前提下,计算出近距离相邻的互通式立交最小合理间距.

高速公路中间带型式及安全性

通过交通事故调查、模拟仿真试验及路段安全侧向净距实测,从安全角度,对高速公路中间带型式进行分析,提出适合中国高速公路的合理中间带结构型式。基于ADAMS软件建立了适合护栏碰撞仿真试验的三维汽车模型、三维波型梁护栏模型、路缘石模型,进行了不同碰撞角度和速度的碰撞仿真试验。结果表明:中间带安全侧向净距与行车速度存在线性关系,并且与主导车型密切相关;护栏外有路缘石的中间带行车速度应小于60 km.h-1,且高速公路中间带护栏外侧不宜设置凸起式路缘石。

运行车速预测中的汽车换档

针对汽车行驶中,驾驶员主要根据汽车的动力性进行减速换档的实际情况,在汽车加速换档的基础上,研究了汽车进行减速换档的规律。根据驾驶员实际操作规律,提出了动力换档法,以东风EQ 140为例,确定了汽车进行减速换档时的最佳运行速度。最后给出了汽车换档的速度损失计算公式。

公路线形设计中的可能速度预测模型

根据可能速度的定义,在初定路线平、纵面各项技术指标的基础上,通过研究汽车动力性能建立了可能速度预测模型,用于检验、评价和控制技术指标和线形设计,达到线形协调和运行安全的目的。通过分别建立横向、轴向和竖向的加速度模型,以及相应的加速度指标模型,最后在3种模型的基础上分别计算得到横向、轴向和竖向允许速度,在3种速度中取最小值作为预测的可能速度。这为计算可能速度提供了实现手段,也为利用可能速度进行线形一致性评价提供了理论支撑。

可能速度与交通事故的关系

为了提高公路设计的安全性,采用试验路段交通事故的调查分析与理论分析的方法,分析了可能速度与交通事故的关系。研究结果表明:可能速度图上的速差数量、速差大小、速差位置与交通事故密切相关;在可能速度图上所反映的交通事故安全隐患点是真实、可靠的;从安全角度考虑,以可能速度图为依据,对公路线形设计成果进行检查和修改是可行的。

考虑平、纵、横三方面关系的横向加速度变化率

汽车在曲线上行驶时，横向加速度的变化是平、纵、横三方面综合作用的结果。建立了横向加速度变化率与三者之间的关系，可作为路线各几何元素和舒适性的评价指标。据此对传统公路路线几何元素进行了讨论。

负温混凝土早期结构损伤程度研究

本文研究了-5℃、-10℃、-15℃及两种自然变负温(+1℃～-6℃、-5℃～-15℃)养护条件下及转正温标准养护后混凝土的动弹性模量与抗压强度的变化规律,试验结果表明:与标准养护的混凝土的动弹模增长规律相比较,可以利用动弹性模量随时间变化规律确定不同负温下混凝土的损伤程度;与不同负温养护温度下混凝土的强度增长规律相比较,二者的发展规律一致,但对一次冻结模式与多次冻结模式的负温混凝土,二者发展规律存在一定差异。

高温后钢纤维活性粉末混凝土SHPB试验研究

采用改进的分离式Hopkinson压杆装置,结合应变直测技术,分别对常温以及经历400℃和800℃高温的钢纤维活性粉末混凝土(SFRPC)进行了单轴冲击压缩试验,减少了传统的Hopkinson压杆试验中的入射波的高频震荡,使得应变率的波动性明显减小。试验结果表明,经历400℃和800℃后,钢纤维活性粉末混凝土的峰值应力分别将为常温状态的62%和27%,弹性模量降为83%和35.6%,同时,高温也改变了试件的破坏形态。对活性粉末混凝土冲击过程中的能量吸收性能进行分析,试件在经历高温后,能量吸收能力大幅度下降,400℃和800℃的能量吸收能力分别是常温下的67.4%和42.6%。

横向加速度变化率在公路设计中控制和评价

横向加速度变化率是公路平、纵、横三方面综合作用结果 ,它的存在会导致行旅不舒适。提出了横向加速度变化率在传统设计中的控制和评价方程 ,使其在公路设计中具有了现实上的意义 ,对公路路线各几何元素起到了控制、评价作用。

高速公路交织区运行分析方法综述

交织区是高速公路系统的瓶颈路段,为给规划、设计、运营等各阶段选择科学合理的交织区运行分析方法,通过对国内外大量研究文献的分析,首先详细综述了交织区运行分析采用回归分析法、理论解析法和微观交通仿真法的研究成果;然后探讨了各种方法的特点,从交织区构型分类、交织区长度和宽度、影响因素选择及相关模型、服务水平指标及其分级4个方面的历史演变对回归分析法进行了评析,以间隙接受理论为例说明了理论解析法存在的问题,阐述了微观仿真法的关键步骤和难点,指出了我国在高速公路交织区研究中存在的主要问题;最后结合我国交织区运行分析现状和交通领域研究热点,探讨了高速公路交织区研究发展方向。结果表明:交织构型的划分趋向于单一化,有利于提高交织区运行分析模型的普适性;现有通行能力模型未考虑大型车比例和出入口匝道通行能力等影响因素;服务水平评价指标还需考虑交织区的紊乱程度。交织区数据采集方式、通行能力建模、服务水平评价标准、微观交通仿真、特殊交通运行环境下交织区运行分析、交织区运行分析应用研究是未来发展的方向。

高速公路主线相互合流至出口最小间距的研究

针对高速公路主线相互合流紧接主线的出口路段间距过小,可能导致驾驶员错过出口或发生交通安全事故的现象,以高速公路主线相互合流至主线出口最小间距为研究对象,确定满足其需求的最小长度.基于驾驶员不熟悉路况的最不利情况下,研究主线相互合流至主线出口之间的间距需考虑6个部分,分别是主线相互合流构造距离、车流重新分布距离、认读标志距离、车辆换道距离、安全确认距离及出口减速段.从安全角度出发,建立主线相互合流构造距离计算模型;结合主线相互合流后的交通流特性,根据不同的主线相互合流方式及车道数,确定换道类型和换道次数,并以此计算出车流重新分布所需距离.根据车辆进行换道时的特征和轨迹,建立五阶多项式换道模型,计算车辆换道距离;提出最小间距建议值,并对建议值进行仿真验证.结果表明,当且仅当间距大于等于建议值时,冲突率满足模糊隶属度评价,安全水平为安全.最小间距计算模型合理可靠,据此计算的最小间距建议值可保证行车安全.

高速公路共用段最小长度研究

为了避免因高速公路共用段长度设置过短而造成的交通紊乱和安全事故,对高速公路共用段构造的分析,探究了高速公路共用段最小长度的影响因素。分析共用段交织区的构型和交织流量比,确定了交织区的最大长度。基于驾驶员最不利行驶状况,研究高速公路共用路段之间的间距安全换道所需的距离。运用微积分、概率论和交通流理论创建了等待可插入间隙计算方法。通过对交织区最大长度和安全换道分析,建立了计算高速公路共用段最小长度的计算模型。提出了基于车道数、共用段构造和设计速度的高速公路共用段最小长度的建议值。研究结果表明:随着设计速度和车道数的增加,交织区长度和换道所需长度均增加,高速公路共用段最小长度越长。

城市道路非信号控制交叉与隧道净距的研究

在山区城市,非信号控制交叉和隧道作为城市道路的重要组成部分,其合理的净距将直接影响城市道路构造物的设置位置和城市道路交通运行质量。通过对城市道路平面交叉与隧道净距定义的界定,分别从驾驶员在隧道出口处"明适应"距离、驾驶员识认交通标志距离、车辆变道的行驶距离和安全驶入平面交叉的距离等方面,分析各种影响因素,对需求距离进行研究,建立城市道路非信号控制交叉与隧道合理净距的计算模型,并给出不同运行速度下城市道路非信号控制交叉与隧道合理净距的参考值。

高速公路连续长大下坡终点与主线收费站间的净距研究

针对山区高速公路中存在连续长大下坡后接主线收费站的情形,考虑到主线收费站的设置位置不仅影响着高速公路的服务水平,还影响到收费站处的交通顺畅以及收费人员的安全,因此对高速公路连续长大下坡与主线收费站间的净距研究是有必要的。通过对连续长大下坡终点后设置主线收费站的影响因素进行分析,选择以载重汽车作为计算车型,研究载重汽车在连续长大下坡行驶时制动器的温度情况;根据制动力矩与制动器温度的关系,及驶完连续长大下坡之后载重汽车制动器制动性能的衰减情况与平均坡度、坡长的关系,以最不利情况取值,考虑载重汽车的满载状态,得出在无辅助制动下可以保证载重汽车制动器仍有效的连续长大下坡坡度与坡长值,提出制动器的减速度最大衰减系数,从而可以计算出在连续长大下坡之后载重汽车制动器所能提供的减速度;最后建立了基于驾驶员标志视认距离、汽车减速距离和驾驶员判别收费站内车道距离的净距计算模型,提出在不同设计速度和过渡段纵坡坡度下,连续长大下坡终点与主线收费站之间净距的建议值。结果表明:在驶完连续长大下坡后载重汽车制动器仍有效的情况下,连续长大下坡终点与主线收费站间的净距和载重汽车制动器制动性能的衰减程度有关,且在设计速度一定的情况下,过渡段纵坡坡度越大,连续长大下坡与主线收费站间的净距越小。

基于二元Logit模型的驾驶员收费车道选择研究

通过分析驾驶员对收费站收费车道选择行为的规律特征,讨论了驾驶员收费车道选择行为的复杂性,确定模型的效用函数及概率计算公式。选取收费车道的排队长度、变换车道数、大型车数量、收费车道位置作为模型的特征变量,建立了驾驶员对收费车道选择行为的二元Logit模型。基于兰海高速钦州西收费站的实际观测数据,对各特征变量进行模型参数估计,采用Hosmer-Lemeshow检验分析模型的拟合优度。研究结果表明:驾驶员收费车道选择行为受多种因素综合作用影响,模型拟合精度较高;模型的建立为收费站交通组织、安全评价、收费车道布置提供了技术支持。

公路互通式立交方案综合评价系统

运用层次分析和模糊综合评价相结合的方法，建立了立交方案综合评价指标体系，提出了立交方案模糊综合评价模型，并对各指标的量化方法和权重的重新分配问题进行了研究，开发出了一套立交方案综合评价程序系统。

长白山池北区污水处理工程设计

长白山池北区污水处理厂一期建设规模为1.5万m3/d,采用改良A2/O微孔曝气氧化沟-反应气浮工艺,介绍了污水处理工艺流程、构筑物设计参数,分析了工程投资运行费用。

基于车辆偏移阈值的隧道洞口缓和曲线参数研究

为了确定隧道洞口缓和曲线参数的合理取值,建立了隧道洞口附近缓和曲线的计算模型,分析了隧道洞口明暗适应时间、反应时间、缓和曲线起点至隧道洞口距离,确定了有效的适应距离长度,并结合车辆偏移阈值,根据几何关系确定了隧道洞口最小缓和曲线参数随缓和曲线起点至隧道洞口距离的计算图。该计算结果对今后隧道洞口附近线形的设计具有指导意义,避免了JTG D20-2006《公路路线设计规范》中关于隧道洞口内外侧不小于3s设计速度行程长度范围内的线形一致性中定性描述的模糊性。