防撞护栏对公路风吹雪雪害作用机理研究

随着中国交通强国战略的持续推进,高等级公路在路网中的比重持续增加,交通安全设施的布设数量也越来越多。内蒙古自治区锡林郭勒盟冬季漫长、风力强劲,是中国深受风吹雪灾害影响的典型地区之一,通过实地调查发现,因交通安全设施导致的“道路雪阻”“视程障碍”等公路风吹雪雪害问题日益突出,严重制约了公路交通运输功能的有效发挥,严重影响了当地经济和社会发展。其中,防撞护栏诱发风吹雪雪害的路段数和严重程度远超其他交通安全设施。因此,该文基于锡林郭勒盟公路风吹雪雪害的实地调查与分析,通过计算机仿真的方法,主要研究作为公路交通安全设施的防撞护栏对整体式公路路基断面风速流场的影响与作用规律,弥补防撞护栏对风吹雪雪害形成机理研究方面的滞后与欠缺,同时也为中国风吹雪地区公路防撞护栏的布设与雪害防治提供理论依据。

道路交通安全标志护栏及防眩设施的设计研究

本文主要探究了道路交通标志、护栏以及防眩设施的设计要点。在道路交通标志设计中,需要考虑设计行车速度对标志尺寸的影响,选择铝板或合成树脂板作为标志板,在表面使用反光膜,可以提高行车安全。在道路护栏设计中,根据路段交通量等因素选择了“强梁-弱柱式”半刚性护栏,兼顾安全性和经济性。在道路防眩设计中,重点确定遮光角、防眩板高度、宽度等参数。通过对道路交通标志、护栏、防眩设施的科学设计,为其制作与安装提供了依据,对保障道路行车安全有积极帮助。

基于驾驶模拟的高速公路护栏色彩设计与安全影响研究

传统形式的混凝土护栏形象呆板,与道路环境存在较大的违和感,易使驾乘人员疲劳。为改善高速公路行车环境,依托四川省天府新区—邛崃高速公路项目,基于视觉角度,探讨了色彩变化对驾驶员驾驶行为、生理和心理的影响。采用3Ds Max软件搭建了4种色彩类型的仿真场景,共招募25名驾驶员进行驾驶模拟试验,采集其心理、眼动和驾驶行为等数据,并构建了基于组合赋权的TOPSIS综合评价模型。研究结果表明:色彩和对比度会显著影响驾驶员的驾驶行为、生理和心理,尤其是对行驶速度标准差、横向加速度、瞳孔直径等指标的影响较为明显。该研究成果可为不同高速公路护栏色彩设计方案的安全性和可行性提供参考。

道路分隔带迎交通流端头的标识设置探讨

道路分隔带端头的交通标志和标线看似简单,却屡屡因为其设置不合理而导致发生交通事故。尤其在城市道路的交叉口,这类事故更为常见。通过分析分隔带端头设置不当的类型及原因,结合我国现行相关的标准、规范要求和工程实践经验,提出了各种不同类型分隔带端头的合理设置方案,如按照分隔带的不同宽度分为一般情况、过宽和过窄3种情况,对机非分隔带因地块开口需要断开以及临近交叉口需要增设机非分隔带的情况,特别是针对易发生交通事故的各种情况给出了具体的设置方案,并对相关规范提出了修改建议。

基于ABAQUS有限元仿真的车辆碰撞护栏动力响应

当前基于车辆碰撞护栏的研究多以单一车型或单一碰撞位置为研究对象,侧重护栏结构或参数优化,较少探寻多车型多碰撞位置条件下护栏所受冲击而产生的动力响应规律。以国内常用的3 mm厚波形梁护栏及3种车型(1.5 t小型客车、10 t中型客车、10 t中型货车)为研究对象,基于ABAQUS有限元仿真软件,在3种车型及两个不同撞击点的情况下,分析护栏冲击加速度、护栏横向最大位移、护栏应力等变化动力响应指标。研究结果表明,不同车型撞击下护栏冲击加速度响应具有明显差异,10 t车型撞击下护栏所受的最大冲击加速度显著高于1.5 t小客车,可通过护栏加速度值判别碰撞事故车辆类型及危险程度;在10 t车型不同位置撞击下,护栏的最大横向位移相差50%,最大位移均超过1 m,最严重情况达1.35 m,针对大型车辆通行率较高路段,护栏至路侧外边缘应留有1~1.5 m安全距离;不同车型碰撞下护栏受损跨数不同,1.5 t车型碰撞下护栏应力最大值为247 MPa,仅使护栏达到弹性变形阶段,护栏仍具有安全防护能力;10 t车型碰撞下护栏应力最大值为329 MPa,使碰撞点及前方护栏发生塑性形变,完全丧失防护能力,需及时对碰撞点前后跨数护栏进行完整更换,保证道路护栏处于完整防护能力水平。

超高速公路三波护栏安全性碰撞仿真

从超高速公路三波护栏防护性能角度出发,运用有限元软件HyperWorks和LS-DYNA进行联合仿真。分别以100~180 km·h^(-1)为碰撞速度、5°~20°为碰撞角度,以护栏最大动态变形量和吸能量、汽车的驶出角和合成加速度为评价指标,对三波护栏的防护性能进行考量。研究结果表明:随着碰撞速度和角度增加,护栏吸能占比曲线呈先增后减再增趋势,波形梁是护栏的主要吸能部件。碰撞速度为160 km·h^(-1)、碰撞角度为20°时,护栏最大动态变形量为880.2 mm,超出750 mm安全值;碰撞速度为140 km·h^(-1)、碰撞角度为20°时,车辆驶出角为12.16°,超过驶入角的60%,对临近车道车辆造成不利影响,车辆合成加速度峰值为33.05 g,大于安全值20 g。该三波护栏用于设计速度低于140 km·h^(-1)的超高速公路,防护性能满足安全评价标准。

基于DEMATEL/ISM集成的重大护栏交通事故的核心风险因素

为研究重特大护栏类交通事故(MGTA)的形成致因,依据人、车、路、环、管5类事故特征进行深度数据挖掘,构建MGTA核心风险因素体系。基于DEMATEL(决策试验与评价实验室)分析法与ISM(解释结构模型)法的集成分析,确定了事故关键核心风险因素及因素间的因果关系、作用路径和层级结构。结果表明:MGTA形成是风险因素间相互耦合作用的结果,驾驶人因素和管理因素是事故预防的重要根源;安全意识薄弱、违反道路规则行驶、操作不当、超速行驶、驾驶人监管疏漏和车辆监管疏漏是影响事故形成的关键核心风险因素,其中驾驶人监管疏漏和车辆监管疏漏为关键根源因素,具有高驱动性。

一种新型自动护栏清洗机设计

工业化的建设使城市人口和车辆逐年增多,人、车道路交通矛盾大,隔离护栏成为当今城市道路的重要防护型交通道具。护栏经日晒雨淋,沉积大量灰尘和污渍,严重影响市容市貌,需要对护栏进行定期清洗,但人工清洗护栏劳动强度大,且存在安全隐患。基于此,设计了一种新型自动护栏清洗机,包括左、右箱体,箱体内各有3组清洗刷,箱体底部装有多个万向轮,这样既可提高清洗效率,又便于移动和完成不同宽度护栏的清洗,安全便捷。

基于正交试验设计的间断式砼护栏研究

为设计出能满足碰撞安全要求的山区公路间断式砼护栏,联合应用正交试验设计方法及动态显式有限元方法,以乘员头部伤害指数HIC值为考核指标,对间断式砼护栏的设计参数进行了优化。采用正交试验表L25(56),对间断式砼护栏的6个设计变量进行了研究,其中,每个设计变量安排了5个水平,基于eta/VPG及ls-dyna软件平台及“汽车-护栏-乘员-座椅-安全带”一体化模型,共进行了25次仿真试验。模型中,汽车采用总重10000kg、重心高1212mm的大货车,其长×宽×高为8575mm×2445mm×3278mm,驾驶室内置自重78kg的50百分位成年男性假人,并配置1.2mm厚的三点式安全带。大货车以60km/h的速度、行驶方向与护栏纵向平面成20°的角度撞击砼护栏。最后,应用SPSS统计软件包,对仿真试验结果进行了方差分析,并据此确定了间断式砼护栏设计参数的最优结果。发现间断式砼护栏的6个设计变量中,只有砼墩长度、砼墩间距、下斜坡高度这3个变量为显著变量,应该选择其最好的水平,因为水平的变化会造成指标的显著不同,而对不显著的另外3个变量,则可根据工程需要来考虑其水平的选择。结果表明,只要设计参数合理,间断式砼护栏也可以在有较强吸能能力的同时,具有一定的引导失控车辆返回正确行驶方向的导向能力。

护栏高度变化对防撞能力影响研究

护栏高度由于路面加铺罩面而降低,使得其安全防护性能受到影响。利用LS-DYNA有限元分析软件对不同高度下波形梁护栏进行了碰撞仿真实验,量化分析了护栏高度降低与其安全防护能力关系,确定了护栏防撞性能不能满足规范要求的临界高度值。对沿海高速公路原有护栏提出改造方案,并运用计算机仿真证明其符合规范规定。

土基中波形梁护栏立柱的有限元模型研究

论述了土基在车与波形梁护栏碰撞过程中起着重要的作用,波形梁护栏立柱与土基的相互作用缺乏有效的建模方法,建立土基的实体模型将导致单元规模的增大和求解时间的延长。在对土壤材料模型输出的压缩变形特性和屈服特性进行了测试的基础上,使用非线性有限元软件LS-DYNA对波形梁护栏圆形立柱与土基的相互作用进行了模拟,探讨了使用非线性梁单元来正确模拟车与波形梁护栏碰撞过程中立柱与土基的相互作用,土基与立柱的相互作用力可简化为:垂直于波形横梁板的分力(X方向);平行于波形横梁板的分力(Y方向),为研究车与波形梁护栏碰撞过程中土基对护栏安全性能的影响提供了一种有效的方法。

三波护栏的耐撞性研究

通过建立完整的汽车-三波护栏-乘员-座椅-安全带系统模型,应用LS-D Y N A研究了三波护栏在强力撞击下的耐撞性与吸能特性,得出了梁板是吸能主体、三波护栏对失控车辆具有很强的引导能力、室内乘员的安全性能够满足要求等结论,指出了三波护栏在抵御强力撞击方面的主要问题是护拦的完整性不足,为三波护栏耐撞性能的提高指明了方向。

内环线高架道路中间隔离护栏结构改进形式的冲击试验研究

本文主要通过两种类型的原中间护栏改造的冲击试验比较 ,分析了改进后的护栏抗冲击作用的效果 。

冲击荷载作用下混凝土梁中钢筋应变变化率研究

本文通过对高架道路中间隔离护栏的冲击试验研究和理论计算给出了交通工程中常遇车辆冲击作用下的混凝土梁中钢筋应变变化率的最大值估算 。

高速公路护栏立柱力学特性室内静载试验分析

通过设计并进行高速公路护栏立柱力学特性室内静载试验,对旧规范护栏立柱、新规范护栏立柱和升级改造后护栏立柱进行了力学特性测试.通过对试验结果进行对比分析,对该升级改造方案的实际效果进行评价,同时对该升级改造中相关参数进行单一变量试验,得出不同阶段影响立柱可受力峰值的控制因素.研究表明,文中所介绍高速公路旧护栏立柱升级改造方案可以使旧护栏的抗剪抗拉性达到甚至超过新规范护栏性能,且可在一定程度内通过控制立柱内混凝土浇筑高度增强护栏立柱的力学性能,当浇筑高度达到地面平齐高度后,护栏立柱的力学性能所受其影响可以忽略.

基于冲击弹性波的公路护栏立柱埋深检测技术研究

根据我国道路交通安全现状,为准确、快速检测高速公路护栏立柱埋深,采用冲击弹性波方法,开发了无损检测技术与设备,已在部分工程测试中成功应用。

非预应力防撞活动护栏优化设计

为开发出防撞等级为A级且能最大程度方便现场安装的防撞活动护栏,基于现行JTG B05-01—2013《公路护栏安全性能评价标准》,设计了一种新型非预应力半刚性防撞活动护栏。该活动护栏主要由3排钢管构成,以角钢和方管拼接成的"王"字作为中间连接结构,通过运用仿真计算,对护栏钢管的厚度和护栏的端部框架进行了优化,确定了钢管厚度的最优参数及端部框架结构。通过以上的优化设计所得到的防撞活动护栏能够满足车辆运行轨迹、车体加速度等护栏安全评价指标的评价标准要求。

高速公路新型波形梁护栏端头实车碰撞性能研究

车辆碰撞现有的波形梁护栏端头易发生波形梁板插入车体和翻车的恶性事故,采用有限元仿真和实车足尺碰撞试验相结合的方法,开发出一种满足使用要求的新型波形梁护栏端头.通过有限元分析研究端头各构件的工作性能和原理,确定实车足尺碰撞试验条件,并进行结构优化;实车足尺碰撞试验验证开发的新型波形梁护栏端头能够有效避免波形梁插入车体和翻车事故的发生,保护乘员安全,同时能够为标准段护栏提供足够约束力,保证标准段护栏的正常防护能力,满足相关评价标准的要求.

波形梁钢护栏热浸镀锌和热浸镀铝应用分析

作为公路交通安全设施,波形梁钢护栏对保障行驶安全、提高服务水平具有重要作用,而热浸镀锌和热浸镀铝是目前国内外应用较广泛的波形梁钢护栏表面处理技术。从外观质量、工艺特点、耐腐蚀性能、成本等方面对这两种技术进行了分析对比。结果表明:热浸镀铝的耐蚀性能优于热浸镀锌,而热浸镀锌温度低、工艺控制简单;两者成本均受生产方式及锌铝价格的影响;在实际应用中,热浸镀锌所占比例大,但随着热浸镀铝技术的日益完善,其应用将会得到更大发展。

基于无线联网的交通控制策略研究

介绍了在路口路段设置的通行控制装置和短程无线通信技术,在整个控制区域内控制车流,按照预设或自动感应智能调控的程序步骤通行,探讨了在饱和交通状态下,如何让车辆均衡行驶。