基于道路几何参数的弯道临界安全车速模型

为了准确掌握不同道路几何参数与弯道临界安全行车速度之间的关系,建立了一个多维度道路设计临界安全速度数学计算模型。通过Trucksim软件选取某大型车辆分别建立不同道路超高、弯道半径与安全行车速度的仿真试验,采用最小二乘法对数据散点进行拟合与验证,然后通过正交仿真试验得出交互影响下的仿真数据,曲线拟合出针对道路几何参数的二元多项式回归数学模型。将《公路路线设计规范》中一般值和极限值路况下设计安全速度和该模型计算出的临界安全车速进行线性对比,并采用某工况通过本研究的计算模型得出的安全车速与其他具有代表性的传统计算模型和Lee模型进行对比,结果表明,本研究数学模型是有效可靠的,在某工况下精度误差最小;并且随着弯道半径和超高的提高,临界安全车速与设计安全速度的差距在逐渐增大。

道路几何参数对车辆操纵稳定性影响

为研究道路几何参数对车辆操纵稳定性的影响,本文采用MATLAB/Simulink建立了3自由度整车动力学模型,通过数值仿真模拟,研究了车辆在不同超高、纵坡坡度以及合成纵坡下动力响应,在此基础上进一步分析了在不同车速以及前轮转角输入下,道路几何参数对车辆操纵稳定性的影响。结果表明:与水平路面相比,道路超高和纵坡坡度对车辆操纵稳定性有显著影响;然而这种影响程度又受车辆运行速度和前轮转角输入的影响,当车辆运行速度和前轮转角输入减小时,道路几何参数对车辆操纵稳定性的影响减弱。

基于Trucksim的双挂汽车列车弯道车速阈值分析

为了确定道路几何参数对双挂汽车列车在弯道行驶时安全车速阈值的影响,选择两个道路几何参数进行研究并建立多维度安全车速阈值数学计算模型。通过Trucksim软件选取双挂汽车列车车型,分别建立道路超高、道路附着系数与安全车速的仿真试验,利用内侧车轮垂直反力和基于侧向加速度的后部放大系数来判断双挂汽车列车是否侧滑或侧翻,采用最小二乘法对数据进行拟合验证,通过交互仿真试验得到交互影响下的数据并拟合出二元多项式回归数学模型,将模型计算出的安全车速与《公路路线设计规范》中设计安全速度相比较,模型计算出来的结果要小于设计速度。结果表明:安全车速阈值随着道路超高的增大逐渐增大,两者近似呈线性关系;当道路附着系数在0.1〜0.5之间时,安全车速阈值随着道路附着系数的增大而增大,当道路附着系数在0.5以后,安全车速阈值趋于平缓,近似达到饱和。对于模型计算出的结果,可以为我国双挂汽车列车上路提供理论依据,以及特定工况下双挂汽车列车的安全车速阈值参考。