高速公路弯坡路段小客车自由流运行速度模型研究

通过分析驾驶员在我国山区高速公路自由流状态下弯坡路段的信息采集处理过程,认为弯坡路段的平曲线曲中点前后两部分运行速度是受不同信息的影响。探讨弯坡路段车辆运行速度变化规律,用大量的实测数据建立相应的两阶段弯坡路段运行速度统计模型,为绘制运行速度断面曲线图和交通仿真提供理论基础,同时也为正在进行的《高速公路运行速度设计方法和标准》项目提供数据支持,有助于应用设计一致性理念。

基于安全性分析的山区公路弯坡组合路段设计指标研究

我国当前设计方法对于山区公路,尤其是弯坡组合路段安全性考虑不足。基于车辆在弯坡组合路段行驶的安全性分析,以事故临界状态为限制条件建立弯坡组合路段安全模型。基于安全模型计算讨论了大小代表车型下,弯坡组合路段最小半径、最大坡长等关键设计指标受车路参数的影响及变化规律,利用Carsim仿真软件对变化规律进行了一致性验证,验证了该安全模型的有效性。根据安全模型及仿真计算结果,弯坡组合路段最小半径值与设计车速、路段坡度成正比,与路段超高、横向附着系数值成反比;弯坡组合路段最大坡长值与道路滚动阻力系数、滑移率成正比,与设计车速、路段坡度,以及车型大小成反比,但总体受超高值影响较小。进一步计算分析了考虑车辆实际运行车速下的弯坡组合路段设计指标阈值,并指出对于弯坡组合路段应尽可能采取小纵坡并增大最小半径值,以提高山区公路弯坡组合路段安全水平。

公路弯坡路段线形设计

根据动力学原理,对汽车在弯坡路段上的运行状态及行车安全性进行了分析。认为弯坡路段之所以成为车辆运行安全隐患的原因是由于设计速度与车辆实际运行速度不协调造成的,在弯坡路段的线形组合设计中应根据车辆的实际运行速度选用技术指标。利用Matlab绘制出在不同设计速度下,坡长、坡度与速度的关系图及“速度与半径的关系图”,为设计公路在弯坡路段的线形组合中合理选取技术指标提供了依据。

弯坡组合路段可靠性设计方法研究

为了提高弯坡组合路段的交通安全水平,提出了基于货车交通安全的弯坡组合路段可靠性设计方法。先以现行公路工程结构可靠度设计统一标准为依据,对弯坡组合路段可靠度进行了定义,以货车转弯和下坡过程中制动器制动效能下降的临界安全温度、货车侧滑和侧翻失稳现象为约束条件,建立弯坡组合路段的功能函数,推导了其可靠性模型,提出了弯坡组合路段可靠性计算模型的求解方法。结合实际案例分析,示范了弯坡组合路段可靠性设计方法的应用,并验证了其合理性。研究结果表明:(1)货车在某些设计参数条件下的弯坡组合路段上行驶时,往往也会发生侧翻先于侧滑的现象;(2)现行的弯坡组合路段设计即使能满足现行有关规范和指南的验算要求,但不一定能满足可靠性设计的要求。提出的弯坡组合路段可靠性设计方法能够减少危险弯坡组合路段的出现,提高道路运营安全性。

高速公路弯坡组合路段载重汽车侧滑仿真

为研究高速公路弯坡组合路段载重汽车的侧滑机理,采用Adams/Car仿真系统模拟了载重汽车紧急制动后各轮胎的瞬时受力状态变化趋势。在系统中建立了基于刚柔耦合效应的载重汽车模型,采用"正常行驶-减速度"的速度控制模式建立了驾驶员操作仿真模型,基于3D样条路面建立了非实测模拟弯道组合路段路面模型并赋予路面抗滑性能属性,最终建立了载重汽车在高速公路弯坡组合路段紧急制动时的驾驶员-道路-车辆瞬态动力学响应模型。在模拟的弯坡组合路段上选择了10个超高变化点,模拟紧急制动状态下载重汽车各轮胎的受力变化与路面纵、横附着系数的分配变化。结果表明:弯坡组合路段侧滑事故多发与第1缓和曲线及未设缓和曲线的圆曲线上反向超高的存在紧密相关。

基于Trucksim的弯坡组合路段临界车速确定方法

为探究不同弯坡组合与车辆失稳时临界车速之间的关系,选取6轴铰接列车为实验车型,通过Trucksim软件建立人-车-路耦合系统,进行不同弯坡组合工况下车辆失稳仿真实验。基于最小二乘原则,通过对仿真结果拟合与回归分析,建立了弯坡组合路段临界车速预测模型;并在某特定工况下验证了该模型的合理性。结果表明:该模型预测临界车速与Lusetti模型相近,并且在某特定工况下计算误差最小。该研究为车辆在弯坡路段临界车速预测提供了一种安全、有效的方法参考。

弯坡组合路段线形设计方法研究综述

为给弯坡组合路段提供安全可靠的设计方法,对国内外道路线形设计的研究成果进行分析,综述以往道路线形设计具有代表性的研究成果。从速度、车辆行驶特性、驾驶员心理、生理以及可靠性理论四个方面对国内外文献进行综述,分析其优点和不足,提出两种弯坡组合路段设计思路。

弯坡连续梁桥空间应力分析

采用空间板单元对实际的具有纵向坡度的弯连续箱梁桥进行了有限元分析 ,提出了各板的应力和位移分布规律 ,分析该类桥梁的危险区域 ,为实际桥梁的设计与施工提供了可靠的依据 .

混凝土弯坡桥沥青铺装系汽车荷载组成及平面布置研究

通过对国内6个区域、52个路段、4个大型货站调查得到各类交通组成频谱及不同车型轴载谱,分析了目前混凝土桥面铺装系设计汽车列车荷载的特性。得到了目前国内主流重卡的"车-轴-轮-胎组"及轴载分布;结合汽车列车弯道行驶印痕分析,提出了适合于数值分析时最不利荷位确定的弯坡桥汽车列车荷载模型;建立了荷载模型的平面布置。

斜弯坡组合型板桥设计关键技术研究

斜弯坡组合在一起的桥梁是一种特殊复杂的桥型。笔者结合辽宁建兴大桥的设计,分析了斜弯坡组合桥梁的特殊性,提出了缓和曲线斜桥桥墩两端桩号的推算方法,综合考虑上坡竖曲线及超高渐变段横坡的变化计算斜桥墩台盖梁两端对应的防撞墙内边缘的桥面高程,以这两点的高程设计各墩台盖梁坡度并推算墩台中心到墩台两侧对应的防撞墙内边缘处的桥面坡度,再设计各桥孔左右幅支座垫石中心顶面连线的坡度,在保证支座不脱空的情况下科学调整各墩台盖梁上每块支座垫石的高度,实现斜弯坡组合桥梁平曲线、纵断面和横断面的完美结合。

从汽车行驶特性分析公路弯坡路段线形设计

结合汽车的行驶特性 ,分析弯坡路段的行车及安全状态 。

汽车荷载离心力作用下弯坡连续刚构桥内力响应

弯坡刚构桥因其特殊的结构形式,在汽车荷载作用下产生的弯矩比直刚构桥更大,弯矩和扭矩同时产生使受力更复杂。文中以某弯坡连续刚构桥为工程依托,建立有限元计算模型,分析汽车荷载作用下产生的离心力对弯坡刚构桥弯矩、扭矩等内力的影响。结果表明,汽车荷载产生的离心力对弯坡刚构桥内力的影响较大,在设计计算时应予以考虑;离心力作用于弯坡连续刚构桥上的主要效应是横向弯矩;不同纵坡坡率下汽车荷载作用产生的离心力对弯坡连续刚构桥的内力影响相对较小。

极端天气环境下行车危险弯坡路段交通流预测

针对传统方法由于未能在交通流预测前对危险弯坡组合路段线形数据进行恢复,导致预测误差大、预测时间长等问题,提出极端天气下行车危险弯坡组合路段交通流预测方法。方法通过路段中心轴点的提取,完成路段线形数据的恢复;再通过对极端天气类型的描述,获取极端天气衡量指标并完成天气数据的筛选;将决策树与随机森林法相结合,建立交通流预测模型,最后将恢复的路段线形数据以及筛选的天气数据放入模型中,实现极端天气下危险弯坡组合路段交通流预测。实验结果表明,运用上述方法预测交通流时,预测误差低、预测时间短。

高原高速公路弯坡组合路段行车特性及安全性研究

由特殊地质环境决定高原高速公路弯坡组合路段偏多,且多为事故多发路段,为降低驾驶人的行车风险。以云南省昆石高速公路展开实车试验,采集弯坡组合路段特征断面的运行速度、加速度和驾驶负荷数据等。通过对弯坡组合路段行车变化规律进行分析,发现小型车的V_(85)速度差存在较大差异性且V_(85)速度差与事故率并不成线形比例,得出坡度、坡长与驾驶负荷呈较强的正相关性,驾驶人在弯下坡路段对线形的敏感性及驾驶紧迫感均高于弯上坡路段。以心率变异性表征驾驶负荷并建立关于坡度、坡长和速度差的驾驶负荷评价模型。研究结果表明,利用建立的模型确定风险路段包含事故多发路段,且事故多发路段与驾驶负荷中高、较高风险路段相匹配。

山区低等级公路弯坡组合路段安全性仿真

以山区低等级公路弯坡组合路段为研究对象,在考虑非线性汽车动力学特征的基础上,根据车身运动、轮胎力学特性及弯坡组合路段道路特征的内在联系,建立适用于山区低等级公路弯坡组合路段汽车转向制动稳定性的非线性动力学分析模型。运用仿真实验的方法分析汽车在不同弯坡组合路段上的行驶工况,得到山区低等级公路的圆曲线半径、超高、坡度值以及车速之间的耦合影响关系:随着车速减小,公路超高值增大,纵坡值减小,汽车稳定安全行驶最小半径极限值减小;当超高值达到8%时,随着纵坡变化,圆曲线半径极限值不变。

大型荷载作用下弯坡高墩桥梁设计探讨

通过羊曲水电站对外专用公路中沿线桥梁的设计,简要说明了大型荷载作用下,弯坡桥、高桥墩桥梁的一些设计思路和方法,这些方法为沿线桥梁的施工工期、难易性等方面提供了良好的条件,并取得了一定的经济效益,同时为类似工程提供了一些借鉴和经验。

弯坡路段多模式失效概率与轿车单车事故的关系

为促进可靠性分析(概率几何设计)在公路安全设计及事故预测中的应用,通过建立事故预测模型将轿车多模式失效概率与轿车事故之间建立关系。首先,以多模式失效为切入点,基于单个轿车在弯坡路段可能的3种失效模式(侧滑、侧翻、视距不足)建立多模式失效系统;其次,以华盛顿州10241起弯坡路段的轿车单车事故为研究对象,通过蒙特卡罗法和宽界限法求解系统的多模式失效概率;最后,将多模式失效概率、公路因素作为解释变量建立负二项模型、随机效应负二项模型、随机参数负二项模型3种事故预测模型,挖掘多模式失效概率与轿车单车事故之间的关系。结果表明:3种事故预测模型中随机参数负二项模型的拟合最优;当考虑多模式失效概率时,公路几何因素对轿车单车事故的影响被削弱;除两个暴露变量外,多模式失效概率对轿车单车事故的影响最大;多模式失效概率与轿车单车事故的拟合曲线近似为线性,且拟合曲线的截距不为0。该研究成果可用于公路的可靠性设计中。

高速公路弯坡组合路段载重车最小安全车距模型

为降低高速公路弯坡组合路段载重车追尾碰撞风险,通过研究不同平纵组合下高速公路弯坡类型,界定弯坡组合路段参数范围,选取具有较强代表性的车型,针对现有最小安全车距模型的缺陷,建立基于载重车制动减速系统且满足驾驶人驾驶行为特性的弯坡组合路段安全车距计算模型并对其参数进行标定;利用载重车仿真软件TruckSim 2016建立弯坡段双车跟驰模型,分析小半径平曲线下载重车爬坡与下坡行车状态时车辆滑移率、行驶速度、车间距等指标,验证该最小安全车距模型的有效性。

弯坡路面的车路耦合仿真分析

车辆与道路相互作用的研究不仅只考虑路面不平整度对车辆动载荷的影响,而且应考虑行驶工况对车辆动荷载的影响。针对车-路耦合作用的特点,运用ADAMS/Car动力学仿真软件,建立了重型卡车的多自由度仿真模型和3D弯坡路面模型,通过分析弯坡路面和平直路面下车辆对路面的动载荷作用。表明,弯坡路面的疲劳破坏程度比平直路面的大。

水泥砼弯坡桥沥青铺装系设计关键指标研究

针对砼弯坡桥受力特殊性、主导病害形式及其成因,对其沥青铺装系结构设计采用了拉应力、剪应力双指标控制,且在抗剪指标中考虑了混合料及其界面浸水72 h最不利状态;其次,在防水粘结层设计时提出了中心旋转试验法(CCRDT-the Central Composite Rotatable Design Techniques)与麦克·劳德法(Mc Leod)相结合的C-M设计法.