混合交通流作用下大跨径桥梁车辆荷载效应分析

卡车列队是一种通过自动控制、无线通讯等技术实现卡车成队近距离跟驰的交通模式,小间距行驶的车队直接导致桥面重车密度增加,且对于大跨径桥梁其可以容纳的卡车队数多,结构的整体和区段性能均可能受到影响。为研究卡车列队的荷载效应水平及其与普通车辆形成的混合交通流对桥梁结构的影响,评估现行规范的适用性,调研了国内外关于卡车列队的实际测试和理论研究,基于在役大跨径桥梁的实测交通流数据,提出了卡车列队荷载模型和混合交通流模拟方法。以一座大跨径悬索桥为主要背景工程,考虑实际的桥梁运行情况,实现了混合交通流模拟,研究了代表性混合交通场景中结构的车辆荷载效应水平和安全性,分析了卡车列队模式以及混合交通流对于大跨径悬索桥汽车荷载效应的影响。分析结果表明,混合交通流作用下的荷载效应水平较普通车辆车流有明显提高,但仍低于规范加载值。不同加载场景下的效应值约为规范值的35%~80%,现行规范对于卡车列队参与的混合交通流作用下结构的整体效应和区段效应均可提供较好的安全裕度,能够保证桥梁在未来相应运营状态下的安全服役。

自动驾驶长队列虚拟头车确定方法

在车联网和车路协同技术的发展下,自动驾驶车辆长队列行驶已成为未来交通的发展趋势。但是,现有队列控制方法均受限于通信范围,通过将长队列划分为虚拟头车引导下的多个子队列来确保队列运行可靠性,如何确定长队列中的虚拟头车是长队列控制的一个关键问题,本文从自动驾驶车辆长队列的行驶效率与队列状态稳定性两方面构建成本函数,综合考虑长队列内所有跟随车的行驶状态,通过遗传算法对每个时间步长下的虚拟头车序列进行寻优求解,建立了长队列最优虚拟头车计算模型,并基于SUMO搭建仿真模型,对模型的适应性展开验证。结果表明,本文所建模型对头车速度变化具有较高的识别度,能够有效削减头车速度变化所造成的速度扰动影响。