苜蓿叶形立交行驶安全性与舒适性仿真研究

为了研究道路附着系数、车辆载重等因素对立交匝道上车辆行驶安全性与舒适性的影响,结合实车试验,构建与实车试验相似的仿真车辆,使用道路设计软件复现道路立交,然后分别研究车速、车辆载重、道路附着系数等因素对行驶安全性与舒适性的影响。实车试验选取重庆北环立交作为研究对象,仿真立交则使用纬地三维道路设计软件进行建模。根据实车试验数据,对仿真车辆进行设置调整。研究显示:1)仿真实验能够较好地模拟实车驾驶试验;2)以限速(50 km/h)的速度行驶时,北环立交匝道不满足行驶舒适性要求;3)上行匝道和下行匝道制动过程中的速度衰减曲线基本一致,上行匝道上不适感来得更快;4)车辆载重与路面附着系数对匝道行驶安全性的影响显著,且上、下行匝道间行驶规律差异性明显。

喇叭形互通立交行驶安全性与舒适性仿真研究

选择重庆九龙坡至永川高速路段的来凤立交进行虚拟实验,目的是研究车速和匝道半径大小对行驶舒适性与安全性的影响,并依据实验结论对来凤立交提出合理限速与设置安全性设施。首先使用纬地三维道路设计软件对来凤立交进行立交复现,然后依据实车实验,利用Carsim车辆动力学软件对车辆进行建模指导。研究得出如下结论:(1)横向加速度在缓和曲线和圆曲线上的峰值随着车速的增加而变大,考虑行驶安全性与舒适性,给出了行车速度建议,匝道A、B建议车速为50km/h以内,匝道C建议车速45km/h,匝道D限速35km/h,并针对每一条匝道提出安全性建议;(2)增大匝道半径有利于提高行车安全性与舒适性,但是具体半径值还需要结合实际情况;(3)针对匝道C、D,研究车速与匝道半径耦合效应下对横向加速度的影响,车速与半径对匝道D上的横向加速度影响程度都很大,而匝道C上的横向加速度主要受车速影响。

高性能湿接装配式长型浮置板静动力性能研究

研究目的:综合现浇长板和预制短板两种浮置板轨道的优点,提出一种通过高性能混凝土湿接缝将预制短板连接成长板的浮置板设计方案。通过对该方案和对比方案的车轨耦合动力计算及对其不利状态下的静动力分析,从多方面验证该方案的可行性和优越性,并为其设计及应用提供依据。研究结论:(1)长板正弯矩相比短板有所增大,湿接缝位置相对于其他预制部位弯矩无明显区别;(2)长板在整体动力性能上要优于短板,带剪力铰湿接长板在降低浮置板振动加速度方面有明显优势;(3)浮置板结构在地铁运行车速下动力放大作用较小,隔振器阻尼对板的振动加速度有较大影响;(4)基础沉降和隔振器失效不利状态对长型浮置板响应有明显不利影响,应通过合理配筋设计予以解决;(5)本文研究可为该新型浮置板轨道系统的进一步设计及应用提供参考依据。

考虑轨道静态变位的简支梁竖向刚度限值研究

研究目的:高速铁路桥梁在徐变、温度、桥墩沉降等作用下会发生多种静态变位,进而影响轨道平顺性与列车走行舒适性和安全性。本文将桥梁静态变位与列车活载下的动态变形统筹考虑以获取简支梁竖向刚度限值,使得列车在一定轨道静态变位的简支梁上具有优良的走行性。研究结论:(1)小于活载挠度的初始桥梁上拱对列车走行性有利,而初始下挠、桥墩不均匀沉降、轨面随机不平顺及过大的初始上拱均为不利因素;(2)规范在桥梁刚度的限值上留有一定富余度,跨度越短、车速越高则对桥梁静态变位的要求越严格;(3)设计时可在预测桥梁静态变位的基础上合理选择桥梁刚度,养护时则可根据当前桥梁的实际刚度和静态变位组合采取整治措施;(4)本研究成果可为铁路桥梁刚度设计、运营维护及规范修订提供参考。

定速巡航分层控制策略硬件在环研究

为了提高车辆在行驶过程中的安全性与舒适性,减轻驾驶员的负荷,提出一种定速巡航分层控制策略,该策略将巡航工况分为几种不同的巡航模式,通过调节发动机的转速实现车速的控制。在上层控制中研究巡航控制模式决策问题,检查所要进入的巡航模式是否被允许;在中层控制中研究巡航退出条件是否成立,如果成立,则退出巡航,如果不成立则继续按照原来的控制策略进行巡航;在下层控制器中研究车辆实际巡航控制,运用增量式PID调节来控制车辆巡航目标速度、车辆实际速度、发动机的转速等。在此基础上,对所搭建的定速巡航分层控制策略进行实车硬件在环验证,主要验证减速-保持模式、加速-保持模式、加速—减速—阶升模式。试验结果表明,所开发的定速巡航分层控制策略,可实现车辆按照驾驶员的意图进行巡航过程中加减速的目的,并且巡航控制子模式与主模式的实际切换符合策略要求,能够提高整车的安全性与舒适性。