重载货车坡道行驶制动鼓温升模型研究

针对重载货车在长大下坡路段行驶事故频发的问题,基于升温和降温两个过程,采用理论建模和试验研究相结合的方法,建立了持续制动装置和行车制动器联合作用时的重载货车坡道行驶制动鼓温升模型,对重载货车长大下坡行驶温升特性进行研究,计算车辆行驶时的制动鼓温度,预测制动鼓效能失效位置,从而确定设置控速设施的位置。

基于制动鼓温升的连续下坡超长隧道路段纵坡可靠度研究

为进一步提升连续下坡超长隧道路段行驶安全水平,以六轴铰接列车为主要研究对象,选取已有的制动毂温升模型,从车辆下坡过程中制动鼓温升的角度,提出了基于货车制动安全的纵坡可靠度设计方法。首先,选取符合我国地域特点、车辆组成的制动鼓温升模型,通过对制动鼓温升机理进行分析,探求了隧道路段对于对制动鼓温升的主要影响因素,通过实车试验修正了隧道路段温升模型。其次,从制动鼓临界失效温度的角度定义了纵坡可靠度,以此构建纵坡可靠度模型,基于Matlab采用蒙特卡罗仿真法来模拟下坡行驶车辆实际情况。最后,通过对可靠度影响因素分析,得到不同重载车比例和不同车速比例下纵坡的可靠度,给出了连续下坡超长隧道路段不同平均纵坡所对应的最大坡长。结果表明:隧道路段制动鼓降温过程受制动鼓本身及隧道环境因素影响,通过重新标定对流换热系数后的修正模型能够很好地反映隧道路段制动鼓温升趋势;通过构建可靠度模型得出随着下坡距离的增大、重载车比例的增多,纵坡可靠度呈下降趋势;参考已有规范对高速公路目标可靠度的规定,选取可靠度0.95计算,平均纵坡为2.3%~3%范围内,连续坡长不得超过31.5~9.1 km。所给出相关指标考虑设计参数的随机性特征,可弥补传统设计中基于某固定参数的设计方法。

基于实车试验的长大下坡安全提升措施研究

以四川省雅康高速公路为例,开展了现场货车实车试验,分析了基于行为适应理论的驾驶员行为特征,对比了不同制动鼓温升模型与货车实测制动鼓温升的变化规律。高速公路长大下坡可依据驾驶行为特征划分为坡前上游路段、驶入单元、适应单元和驶出单元,结合制动鼓温升变化规律,提出了不同路段单元的交通安全设施设置标准,最后从雅康高速公路标志、标线、护栏及管理设施等方面提出了交通安全提升措施建议。

山区高速公路长大下坡避险车道选址研究

阐述了重型货车行驶在长大下坡路段的制动失效机理以及美国开发的坡度严重度分级系统原理(GSRS),提出应用GSRS模型原理对避险车道进行规划选址研究。使用纵向加速度模拟汽车在纵坡路段上沿路线方向行驶的运动行为,求得重型货车在长大下坡段的运行速度,根据制动器温升模型计算得制动器的温升曲线,即可确定避险车道的规划选址位置,并依托贵州仁赤高速公路进行了实例计算。

长下坡路段货车毂式制动器摩擦衬片温升规律

以福建省龙岩G319典型事故黑点中心坑路段和小池岭路段为试验路段,设计了长下坡路段货车毂式制动器摩擦衬片温升规律实车试验方案。基于试验数据,结合有限元方法,分析了货车毂式制动器摩擦衬片在不同车辆载质量、制动方式和降温方式下的升温规律。试验结果表明:下坡时制动器摩擦衬片温度随制动行为的实施呈波动式增长;车辆总质量、摩擦衬片的使用性能和道路线形组合是影响摩擦衬片温度变化的重要因素;采用发动机挂低档制动与淋水制动能有效地减缓摩擦衬片温度的增长,实车制动行为与实际道路路况和线形组合关系密切,简单状态下的制动器有限元温度场模拟结果与实车试验结果相差较大。

山区公路长下坡路段货车鼓式制动器温升规律数值分析

结合龙岩典型长下坡事故黑点路段,建立鼓式制动器温升规律有限元热分析模型,对货车鼓式制动器在紧急和持续制动工况下的温升规律和具体路段下重复制动货车鼓式制动器的温升规律进行了深入分析,并进行了实车试验验证.研究结果表明:车辆载重、车辆运行速度、道路坡度、制动鼓比热容是影响制动鼓温升规律的主要因素;实车制动行为与驾驶员心理、车辆运行速度及道路线形条件有密切关系,只有结合具体路段车辆运行状况及制动方式才能相对准确地进行模拟分析实际制动鼓的温升规律;基于运行速度的长下坡路段制动鼓重复制动温升规律模拟是一种可参考使用的方法.

公路长大下坡路段货车制动毂温升模型研究综述

为明确重载大货车制动毂温升模型的适用性及应用现状,对国内外货车制动毂温升模型研究进行了梳理。概述大货车制动毂温升机理,依据建模方法将现有制动毂温升模型分为理论分析模型、软件仿真模型和实测回归模型,重点论述3种模型的研究进展,分别从建模方法、建模主导车型和辅助制动措施等3个方面对模型研究现状进行分析评述。选取京昆(北京-昆明)高速公路雅安至西昌段3处长大纵坡作为试验路段,进行载重货车下坡试验,获取货车相关实测数据,绘制典型模型温升曲线和实测温升曲线,采用SPSS软件对其相关性及误差进行对比,分析各模型适用性。研究结果表明:理论分析模型能更好反映实际行车条件下货车制动毂的温升态势,同时目前温升模型仍具有较大的研究与改善空间;今后应以半挂铰接货车为主导车型,进一步考虑平曲线、平纵组合、驾驶人制动行为特性及气候环境对制动毂温升的影响,并结合多种辅助制动方式深入研究其下坡制动特性和温升机理,进而构建人-车-路-环境耦合作用下的温升模型。未来可将温升模型深入应用于长大纵坡组合设计控制与优化、下坡通行管理和下坡安全风险评级等方面,以缓解中国高速公路长大下坡车路协同矛盾,全面提升长大下坡路段的交通安全水平。