高速公路上坡路段6轴铰接列车运行速度预测模型

为确保车辆在上坡路段的行驶安全,针对高速公路6轴铰接列车在上坡路段运行速度预测误差大、安全运营管理难的问题,提出了面向上坡路段6轴铰接列车的运行速度预测模型。采用雷达测速仪和AxleLight路侧激光仪采集西南某山区高速公路5处连续上坡路段的6轴铰接列车的交通流数据,并对实际运行速度与现有规范预测模型进行对比分析。以纵坡坡度、纵坡长度、车辆比功率、初始运行速度4个参数为变量,构建上坡路段运行速度预测模型。提出了预测模型误差修正方法,并分析了模型的有效性。结果表明:现有规范运行速度模型对6轴铰接列车运行速度的预测平均误差率达到了25.37%,模型误差较为显著;上坡路段6轴铰接列车的运行速度与坡度、坡长呈负相关,与车辆比功率呈正相关;构建的多元线性回归模型拟合优度R2为0.978,且满足相关检验指标;模型预测速度与实际速度差在2~4 km/h之间、相对误差平均值为8.86%,其结果较规范模型降低了16.51%;考虑交通密度因素修正后,模型预测速度与实际速度差在1 km/h以内、相对误差平均值为1.08%,其结果较未经修正的预测模型降低了7.78%,较规范模型降低了24.29%。由此可见,该速度预测模型对长上坡路段6轴铰接列车运行速度预测的准确性提升明显。

适应6轴铰接列车动力性的高速公路最大纵坡坡度和坡长

针对当今中国高速公路货运主导车型6轴铰接列车以满载状态在相同纵坡条件下行驶时,其性能差于《公路工程技术标准》(JTG B01—2014)中纵坡设计代表车型的问题,采用典型平路试验和实际道路试验相结合的方法,获得了该主导车型的发动机使用外特性曲线,分析了试验车发动机转矩、功率与发动机转速的关系;依据汽车行驶受力方程,建立了该主导车型在各个挡位下的坡度与车速的关系曲线,确定了不同纵坡坡度时,发动机全负荷状态下车辆稳定行驶的最大平衡速度,获得了该主导车型的加速性能曲线和减速性能曲线,提出了符合中国当前货运车型变化的高速公路上坡方向纵坡坡度、坡长等主要控制指标。研究结果表明:相比于《公路工程技术标准》(JTG B01—2014),在相同纵坡条件下,由于主导车型比功率的降低,其平衡速度较标准中纵坡设计代表车型对应的平衡速度降低了20%~30%,且适应其动力性的最大纵坡坡度比标准中规定的纵坡坡度小50%,因此,中国当前主导货运车辆动力性能不适应高速公路纵坡条件;根据6轴铰接列车在不同纵坡上的加减速特性,满足6轴铰接列车爬坡需求的最大纵坡坡长随坡度的增大而降低,且降低幅度逐渐增大,最大降幅达到60%。