公路长大下坡试验路段安全坡长设计分析

以某公路长大下坡试验路段为例,在提出此类路段关键控制指标以及交通事故的发生原因后,构建小客车运行速度预测模型和货车制动毂温度预测模型,采用SPSS软件分析刹车轮毂温度的影响因素以及彼此间存在的影响机制,并预测长大下坡路段安全坡长的取值。经过本次研究,为该类特殊路段的设计工作提供参考,严格控制坡长及相关关键参数,提高长大下坡路段的设计水平,保障车辆行驶安全。

连续长下坡路段的安全坡长

分别观测了试验路段试验车与实际货车的刹车毂温度,通过SPSS软件分析了刹车毂温度与长下坡路段坡度、坡长、车辆下坡速度及货车总质量之间的关系,建立了长下坡路段货车刹车毂温度预测模型,并以此为基础给出了长下坡路段合理的安全坡长。研究结果表明:长下坡路段安全坡长、一般安全坡长、极限最大坡长对应的刹车毂温度可分别为200℃、220℃、260℃;通过刹车毂温度预测模型可确定不同等级公路的合理坡长。

考虑制动器温度的连续长大下坡纵坡设计方法

为提升连续长大下坡路段安全水平,研究一种基于制动器温度的纵坡设计方法.以7个典型连续长大下坡路段为研究对象,分析了下坡速度、车辆总质量对特定连续长大下坡路段货车制动器温度的影响.并以车辆到达连续长大下坡终点的制动器温度、制动器温度达到200℃和260℃时距连续长大下坡起点的距离为特征值,分析了采用等效平均纵坡单一坡度和设置缓坡两种展线形式对货车制动器温度的影响,提出了连续长大下坡路段区段划分量化标准和纵坡设计建议.研究表明:从降低货车制动器温度角度考虑,连续长大下坡路段应尽可能采用单一坡度展线,相邻坡段采用不同纵坡坡度时坡差不宜过大,特别是下部区段.

连续下坡路段刹车毂温度预测分析与应用研究

我国将重型车辆刹车毂的温度作为控制纵坡设计的依据,但随着交通运输行业的发展,主导车型从12 t重车模型逐渐转变为30 t、40 t、49 t的重型车,此类车辆以原纵坡控制指标难以保障安全行驶。为了详细分析这一安全性偏差,基于载重货车刹车毂温度预测模型,以12 t、30 t、40 t与49 t的重型车辆为研究对象,对溧阳至宁德高速公路某连续下坡路段刹车毂温度进行预测。结果表明,大型及以上重车在极限指标下确实存在安全性风险,且其风险与车重及下坡距离呈正相关;结合案例现场地形,分析了目标路段载重车制动失效区域,并基于下坡路段重车能量控制原理,确定了工程措施中避险车道设置及重车能量综合控制措施。

高速公路连续纵坡路段安全性分析

高速公路为了克服高差,路线不可避免的存在多处连续纵坡路段。在进行连续上坡路段的安全性分析时,针对设置大型车爬坡车道的必要性和可行性,提出相关安全改善方案。进行连续下坡路段的安全性分析时,采用PIARC的刹车毂温度计算模型对长下坡路段刹车毂温度进行预测,提出长下坡路段安全保障措施建议。

云南建元高速公路连续下坡段交通安全性研究

为保证货车在连续下坡路段的运行安全,根据设计规范从建元高速公路K线中选取研究路段,根据制动毂温度预测模型和临界标准,选取不同工况对大货车的制动毂温度进行分析,以6挡、70 km/h的最不利工况,研究不同位置对应的制动毂温度,分析设计阶段避险车道等安全服务设施的设置情况及合理性。基于路段桥、隧等构造物布置情况和道路线形,研究工程中隧道群等关键节点的交通安全保障措施,可通过强化过渡段线形诱导,提高路面抗滑性,进一步保障货车的行车安全。

山区高速公路长大下坡路段缓坡设计指标

为了明确中国山区高速公路长下坡缓坡设计指标,在汽车动力学理论的基础上,以六轴铰接列车为主要研究对象,剖析其以发动机辅助刹车方式长下坡时的货车加速特征与制动毂散热特征。首先,建立力学平衡方程,构建挡位-速度-临界坡度模型,求解不同速度和挡位条件下的缓坡临界坡度值。然后,进一步考虑中国高速公路设计控制条件与货车行驶特性,以12挡和11挡时对应的临界坡度作为高速公路缓坡设计控制指标,提出连续下坡缓坡设计指标与方法;最后,以进入缓坡速度70 km/h为例,对比基于降速及降温特性得到的缓坡坡长指标,并结合西南某山区高速公路进行方案设计优化及优化效果分析。研究结果表明:连续长下坡路段之间设置缓和坡段有助于制动毂降温,恢复货车制动性能;基于速度特性得出了速度折减值10和20 km/h不同缓坡坡度下的缓坡坡长值;基于降温特性求解的缓坡坡长以制动毂失效温度260℃为最不利条件,并得出了不同运行速度及温度折减值;基于降速特性得到的缓坡坡长值对纵坡设计具有指导意义,而基于降温特性得到的缓坡坡长值相对较大,不宜作为设计参考但可作评价研究,并整理得到连续长下坡缓坡设计-评价流程,以西南山区某高速公路为实例分析发现,对缓和纵坡的坡度与坡长合理取值能有效改善制动毂温度,提升连续长下坡路段车辆的行驶安全性。

基于合成坡度的连续下坡路段货车行车风险评价方法

为了分析高速公路连续下坡平纵组合路段的货车行车风险要素及其影响情况,提出了合成坡度和制动毂温度风险因素,利用货车事故率量化行车风险,研究了风险因素交互作用。首先,基于制动距离表征制动效能的角度,通过行车动力学仿真试验发现了货车制动衰退与道路的合成坡度在影响货车平纵组合路段行车风险方面存在一定交互作用。然后,以2013—2020年雅西高速公路3处连续下坡路段原始交通数据处理与分析为基础,基于实际事故数据,通过聚类及相关性分析方法揭示了合成坡度-制动毂温度-货车事故率内在的指数增长相关性。最后,采用非线性回归法拟合了相关性曲面函数,择优构建了货车事故风险度量方程,结合风险分级标准提出了高速公路连续下坡路段货车行车风险评价方法并进行了实例验证。结果表明:二元非线性指数函数能够较好地解释货车在连续下坡平纵组合路段发生的事故风险变化规律,通过对风险模型剖析,合成坡度与制动毂温度的交互作用主要体现在合成坡度5%以上和制动毂温度200℃以上的组合路段,交互作用导致货车行车风险的急剧增大。研究结果可为高速公路连续下坡路段道路线形优化、安全措施布设尤其是避险车道布设提供有效的参考依据。

高速公路下坡路段缓坡安全性设计研究

高速公路下坡路段设置缓坡的目的是降低货车行驶的速度,减少制动毂使用,提高连续下坡路段的安全性,现有规范对连续下坡路段缓坡设计指标的规定不够详细,且缺乏不同缓坡最小长度的规定。根据当前货运主导车型的实际情况,选取东风DFL4251A15六轴铰接列车主导车型,对货车在下坡路段的受力状态进行分析,将发动机制动条件下保持货车匀速的下坡坡度作为缓坡临界纵坡,并提出了连续下坡路段货车采取不同制动档位时,不同运行速度对应的缓坡坡度值。根据受力分析结果和制动毂温度降温模型,分别提出了基于货车速度降低特性和制动毂降温特性的缓坡坡长。结果表明:发动机制动时货车保持匀速行驶的缓坡均小于规范规定值;基于货车速度折减特性的缓坡坡长均大于规范中最短坡长的规定值,说明缓坡设计最小坡长应根据缓坡的作用确定。

高速公路连续下坡路段货车制动毂温升模型修正研究

为使下坡路段货车制动毂温升模型更加符合货车制动毂温度变化规律,提高连续长大下坡路段的安全性,从而更好地指导连续下坡路线纵断面设计,基于连续下坡路段货车制动毂温升机理,通过对长下坡路段主导车型的行车动力学以及热力学分析,对同济大学制动毂温升模型进行修正,在同济模型以三轴载重货车为主导车型的基础上,采用与规范和实际中更符合的东风六轴铰接列车为主导车型,并在发动机辅助制动工况条件下,利用雅西高速3处连续长大下坡路段对该修正后的模型进行了实车验证。结果表明:修正温升模型得到的温升曲线与实测温升曲线更贴合,且修正模型预测的温度与实测温度间的差异随坡长的增加逐步减小,平均差异为16.5℃,低于修正前模型温度与实测温度的平均差异41.5℃。制动毂在3段下坡的预测温度与实测温度间的平均温差分别为21,12.4,21.4℃,均未超过25℃,且温度变化趋势基本一致,说明修正后的温升预测模型精度更高,货车制动毂温升修正模型能更好地预测连续下坡路段的货车制动毂温升状况。

国道G110货运通道(北京延庆县城-昌平德胜口)连续下坡路段运营安全分析

国道G110北京段是为货车提供服务的专用通道,其中延庆县城-昌平德胜口路段为连续下坡,成为运营安全关注的重点。国道G110以6轴集装箱为典型代表车型,特殊的车辆组成及道路特征决定了不能应用常规的"速度一致性"评价方法进行定量结合定性的分析方法。根据连续下坡制动失灵的事故特征,采用货车制动榖温升模型的技术手段对G110(延庆县城-昌平德胜口)连续下坡路段运营安全现况进行分析,并且根据评价结论有针对性地提出安全建议与对策。

高速公路连续长下坡服务设施设置及载重管理研究

结合近些年连续长下坡路段交通事故特征,立足于降低重型车制动失效几率的研究,从而达到提高安全管理水平的目的。利用刹车毂温测模型,提出了"载重折算"的长下坡服务设施位置确定方法,并通过开展敏感性分析,界定了连续长下坡载重管理的临界条件。