城市轨道交通车辆基地道路工程技术要求探讨

根据车辆基地道路工程相关功能需求,结合有关设计标准和规范,分别对进场道路和场内道路的有关技术要求进行了探讨。结果得出:进场道路应为城市支路等级,设计速度可按40 km/h、30 km/h、20 km/h 3个类别选取,设计速度为20 km/h时,其圆曲线半径为40 m,考虑新车运输时,最大纵坡为5%,不考虑新车运输时,最大纵坡为8%;场内道路应按站场道路Ⅲ级标准,设计速度为15 km/h,平面圆曲线半径最小可为9 m,考虑消防等其他功能时,应适当增加其圆曲线半径,当车辆基地内单体建筑长度和宽度尺寸较大时,还应考虑设置消防中通道。     

基于sigmoid换道模型的匝道连续分流间距

为解决现有匝道连续分流间距规定未考虑匝道设计速度及车辆换道紧急程度,导致匝道设计速度较高时相邻出口间距不足车辆紧急换道的问题,开展匝道连续分流间距研究。首先,基于车辆运行特征并考虑换道安全性,将驾驶人在匝道连续分流区的操作过程划分为4个阶段：减速过程、标志认读过程、等待过程和换道过程。其次,基于实测车辆运行轨迹,提出了考虑换道紧急程度的sigmoid换道轨迹模型,并通过拟合优度检验证明了该模型对匝道连续分流区的适用性。最后,分析了间距模型中参数的取值,提出了匝道连续分流最小间距推荐值。结果表明：sigmoid换道模型对于匝道中车辆左换道和右换道的拟合优度分别可达97.83%和96.63%,拟合精度较高,能够准确描述匝道连续分流区的换道行为。提出的间距计算模型符合车辆行驶特点,与轨迹吻合度高;当匝道设计速度在小于60 km/h和大于60 km/h时,匝道连续分流最小间距分别受主线设计速度和匝道设计速度控制,设计速度较高的匝道所需间距明显更长。与《公路路线设计规范》(JTG D20—2017)和《公路立体交叉设计细则》(JTG/T D21—2014)中规定值相比,当匝道设计速度小于60 k...     

互通立交匝道平曲线内侧停车视距检验与改善

在互通立交匝道平曲线内侧设置护栏,减小了匝道视距横净距,导致运行车辆停车视距不够,威胁行车安全,应将护栏视为视线遮挡物,并进行运行车辆的停车视距检验。可通过匝道视距横净距的计算方法,由已知的横净距,计算出汽车行驶轨迹半径;根据匝道设计速度、实际横净距、停车视距等,计算出匝道在不同设计速度条件下满足视距要求的临界圆曲线半径,并按一般地区对应的停车视距计算确定匝道横净距。已建成的互通立交,若匝道平曲线半径未达到临界值要求,应采取加宽硬路肩、外移护栏等视距改善措施,加宽横净距,或将行驶速度按低一级的设计速度进行合理限制,以提高行车安全性。     

竖曲线桥上带减振扣件整体道床轨道动力学特性分析

为了提供竖曲线上无砟轨道设计的理论依据,对列车动荷载对竖曲线桥上带减振扣件整体道床轨道动力学特性的影响进行研究。参考贵阳地铁1号线带减振扣件的整体道床轨道结构形式,基于多体系统动力学和轮轨系统动力学的基本原理,简化建立列车-轨道-桥梁系统垂向振动空间模型,计算分析不同速度、坡度代数差和桥梁竖曲线半径对列车和轨道结构动力学特性的影响规律。研究结果表明:从行车安全和舒适度角度出发,对于在竖曲线桥上带减振扣件的整体道床轨道,当行车速度为80 km/h时,建议有竖曲线的坡度代数差应小于18‰,无竖曲线的坡度代数差应小于4.5‰,竖曲线半径应大于2.5 km;当行车速度为100 km/h时,建议有竖曲线的坡度代数差应小于10‰,无竖曲线的坡度代数差应小于4‰,竖曲线半径应大于4 km;当行车速度为160 km/h时,建议有竖曲线的坡度代数差应小于5‰,无竖曲线的坡度代数差应小于2‰,竖曲线半径应大于5 km。     

￠40米半径预应力连续刚构梁施工控制

1、工程概况 广州市东南西环高速公路东圃互通立交续建工程I匝道位于广州市黄埔大道东圃镇处,横跨黄埔大道.I匝道I2～I6段为曲线段连续刚构梁,全桥处于R＝40m的圆曲线和缓和曲线上,圆曲线内侧加宽,宽度变化范围9.00m～9.50m,全桥的横坡变化范围为:0→4.5%→2.75%→0,纵坡的变化范围为:+4.959%～+4.9744%.桥上设有变坡点,变坡点里程K0+205,竖曲线半径R＝900m.     

雨雪气象条件下桥隧连接段行车稳定性

为了缓解雨雪气象条件下桥隧连接段的交通安全运行问题,采用Carsim仿真分析软件,建立车辆-道路三维模型,通过侧向偏移量和横摆角速度2个评价指标,系统地模拟分析雨雪气象条件下C级标准车在桥隧连接段行驶的稳定性,定量分析行车速度、路面摩擦因数、圆曲线半径对桥隧连接段行车稳定性和车辆横向稳定性能的影响。研究结果表明:侧向偏移量与横摆角速度对行车稳定性的评价具有一致性,当侧向偏移量和横摆角速度指标的值越小、越稳定,车辆行驶越安全;车辆速度与行车稳定性呈负相关,路面摩擦因数和圆曲线半径与行车稳定性呈正相关,即降低车速、增大路面摩擦因数和圆曲线半径均可有效地减小车辆的侧向偏移量。在雨雪气象条件下桥隧连接段的特殊行车环境下,车辆设计速度由80降低至75 km/h,降低了6.25%;路面摩擦因数增大至0.21、圆曲线极限最小半径由250增至265 m,增大了6%;二者均可保证车辆不发生大幅度侧滑,并能提升车辆行驶的稳定性和安全性,可为山区高速公路设计规划和交通运营管理提供参考。     

浅谈互通式立交桥的匝道安全设计

安全的互通式立体交叉设计必须具备安全的匝道设计。匝道圆曲线最小半径取值、缓和曲线单元取值、超高取值不当都可能造成安全隐患,应在保证安全的前提下进行设计。纵断面设计不合理、线形单元组合设计不当也会带来安全问题,设计中需综合考虑。     

平曲线路段突起路标设置

为了充分发挥突起路标在圆曲线路段上的线形诱导作用,分析了驾驶人白天视野范围及夜间车灯照射范围内的可视范围,确定驾驶人白天注视弧长和夜间可视弧长随圆曲线半径的变化量,并基于曲率感知和时间韦伯定律,对圆曲线和缓和曲线上突起路标设置间隔进行计算及修正。研究结果表明:突起路标设置间隔的临界圆曲线半径为700m,大于临界半径的圆曲线对应设置间隔为15m,小于临界半径的圆曲线对应设置间隔根据所在半径范围确定;基于速度感知确定车道两侧突起路标应在同一径线上,选取15m设置间隔时,设置在车道分割线的空档中点位置;缓和曲线上的设置间隔与圆曲线上的设置间隔相同。     

基于小客车运行特性的立交桥出口匝道安全性分析

为研究立交桥出口匝道的行车安全性,以模拟驾驶实验为手段,利用Uc-win/Road软件构建出口匝道三维道路场景模型,对7名驾驶员在三维道路上进行模拟驾驶行车数据采集。把采集的行车速度、横向加速度、纵向加速度等参数进行运行特性分析。运用速度一致性原理对出口匝道特征点运行速度值进行分析,发现|ΔV85|大部分小于10 km·h~(-1),出口匝道线形具有良好的舒适性。同时运用加速度变化率法对出口匝道进行安全性分析,得到出口匝道特征点横向加速度变化率在安全性与舒适性αh≤0. 6 m·s~(-3)的要求内。最终为立交桥出口匝道安全性研究提出一种新的思路。     

客货共线铁路桥上曲线参数动力分析

针对200 km/h客货共线铁路桥上曲线线形平面动力设计问题,运用多刚体动力学理论及模态综合法建立列车-曲线桥耦合振动模型,研究曲线半径、缓和曲线长度及曲线外轨超高对客货共线铁路车桥耦合动力相互作用的影响。研究结果表明:曲线半径对车桥耦合系统的横向动力响应影响显著,车体横向加速度及桥梁跨中横向位移均随曲线半径的增大而减小,从行车安全性及旅客舒适度考虑,建议一般情况下桥上最小曲线半径不应小于5.5 km,困难条件下不应小于5.0 km;桥梁跨中横向位移随缓和曲线长度的增加略微减小,桥上曲线段缓和曲线长度可按现有规范标准进行取值;当客车或货车通过时,桥梁跨中横向位移随欠超高或过超高的增大呈线性增加,曲线外轨超高主要受货车通过时桥梁横向位移最大值控制。     

苜蓿叶立交集散车道内车辆运行速度特征分析

为了确定高速公路苜蓿叶立交集散车道车辆运行速度特征和速度值,确保车辆在集散车道上运行协调可控,使车辆在行驶时能够安全运行。采用雷达测速仪对集散车道各出入车辆运行速度进行实地采集,选取互通立交集散车道特征点处自由流状态下车辆速度作为分析样本,建立主线车辆通过集散车道驶出高速和相交高速车辆通过集散车道驶入主线的速度运行曲线。结果表明:车辆通过集散车道进入出口匝道1,整个车辆运行过程中处于减速状态,从分流点到鼻端减速较慢;而从鼻端到第一个出口车辆减速较快。车辆通过集散车道进入出口匝道2,车辆先减速后匀速,到达交织区时再次减速,最后驶入匝道。车辆从入口匝道1进入集散车道,车辆以较为稳定的加速驶入主线。车辆从入口匝道2进入集散车道,先以较大的加速行驶,后缓慢加速驶入主线。可见,车辆通过集散车道出入高速公路运行速度呈现出规律性。通过对车辆运行速度分析,对集散车道车辆的交通安全防控和规范的完善有着重要价值。     

基于小客车运行特性的立交桥出口匝道安全性研究

为研究立交桥出口匝道的行车安全性,以模拟驾驶实验为手段,利用Uc-win/Road软件构建出口匝道三维道路场景模型,对7名驾驶员在三维道路上进行模拟驾驶行车数据采集。把采集的行车速度、横向加速度、纵向加速度等参数进行运行特性分析。运用速度一致性原理对出口匝道特征点运行速度值进行分析,发现|ΔV85|大部分小于10km/h,出口匝道线形具有良好的舒适性。同时运用加速度变化率法对出口匝道进行安全性分析,得到出口匝道特征点横向加速度变化率在安全性与舒适性 αh≤0.6m/s3的要求内。最终为立交桥出口匝道安全性研究提出一种新的思路。     

基于加速度干扰的圆曲线上行车舒适性的研究

车辆速度的变化影响到行车舒适性,而加速度干扰正是对车辆速度变化的描述,因此加速度干扰可作为行车舒适性的定量评价指标.选择平面线形中三要素之一的圆曲线上的行车舒适性进行研究,将车辆的加速度按水平和竖直方向进行分解,结合加速度干扰理论,分别建立2个方向的分加速度干扰模型.根据人体对不同振动方向的敏感程度不同,给予不同的计权系数,建立了圆曲线上合加速度干扰模型.最后,选用实际圆曲线道路进行实例仿真,并分析加速度干扰值的变化过程及行车舒适性,分析结果表明圆曲线半径和行车速度均对行车舒适性有较大影响.新模型既可为全面准确评价行车舒适性提供定量的计算表达式,又可在圆曲线道路设计时提供一定的参数设计依据.     

基于典型汽车爬坡的高海拔地区公路最大纵坡

以典型车型实地行车试验数据为基础,建立了载重汽车在不同海拔、坡度下的运行速度-距离曲线.结果表明:在3 000~5 000 m海拔范围内,海拔越高,汽车在相同坡度路段的爬坡速度下降越快,达到的稳定速度也越低;高海拔地区设计速度为100、80和60 km·h~(-1)公路的最大纵坡与现行标准中规定的相同设计速度下一般地区的公路最大纵坡相比降低了1%~2%.     

道路因素对车辆侧翻的影响分析

为了系统研究道路因素对车辆侧翻的影响,运用Matlab软件中的仿真模块Simulink建立了三自由度车辆动力学闭环仿真模型,提出了2个度量侧翻风险的指标——临界侧向加速度和横向荷载转移比.通过正交试验设计,研究了不同道路因素以及因素间交互作用对车辆侧翻的影响程度.结果表明,影响车辆侧翻的道路因素按其影响的强弱程度排序依次为:平曲线半径、平曲线半径与超高的交互作用、超高、缓和曲线设置、路面摩擦系数、平曲线半径与路面摩擦系数的交互作用、纵坡、平曲线半径与纵坡的交互作用,其中平曲线半径、超高、缓和曲线设置以及平曲线半径与超高交互作用对车辆侧翻具有显著性影响.     

基于车速平稳过渡的高速公路出口限速方案

研究能够满足出口车速平稳过渡的逐级限速方案,对提高出口区域车辆平稳运行及安全提升有重要意义。利用无人机采集高速公路出口车辆运行参数,分析出口车辆运行特征,考虑驾驶员对相邻限速标志的认知反应,构建了连续限速标志设置间距计算模型,建立了高速公路出口不同级别的限速方案,利用驾驶模拟试验对设计的不同限速方案进行分析及评价。模型的计算结果显示,二级限速方案中,限速值为60-40km/h的限速标志间距为160m;三级限速方案中,限速值为80-60-40km/h的限速标志间距分别为：300,80m,限速值为90-60-40km/h的限速标志间距分别为300,85m;四级限速方案中,限速值为100-80-60-40km/h的限速标志间距分别为295,160,80m。利用驾驶模拟器对模型结果进行验证,试验结果表明：逐级限速方案的平均减速度指标小于1.3 m/s2,均在驾驶舒适性阈值内;随着限速级数增加,车辆离散幅度显著降低,表明逐级限速方案对出口车辆运行速度有明显管控效果;四级限速方案可使在分流鼻端车速标准差、平均减速度、V85分别控制在5.23km/h、0.52m/s2、54km/h左右,极大了满足车速平稳过渡要求。可见,借助模型定量优化的逐级限速方案可以显著提高出口车速过渡的平稳性和安全性。     

基于可能速度的公路线形评价标准

为了提高公路安全水平和公路线形设计质量,分析了公路线形设计的连续性和应用可能速度的公路线形评价方法,提出采用速差作为评价线形连续性的标准,速差量作为度量速差的指标,并根据可能速度计算公式求出了各设计速度的速差量,建立了速差量与平曲线半径的关系.计算结果表明:当设计速度为120、100、80 km/h时,可能速度评价指标为20 km/h;设计速度为60、40、30、20 km/h时,可能速度评价指标分别为18、15、12、12 km/h.     

匝道车道数变化过渡段设计指标

为了研究匝道车道数变化过渡段长度和渐变率,参照前人研究成果分析匝道车道数变化过渡段的行车特性,提出利用换道模型研究这2个设计指标的方法。首先建立满足过渡段车辆行驶特征的等速偏移余弦曲线换道模型,并应用德国UMRR交通管理传感器的实测数据证明该换道模型的合理性;然后对该模型中最大横向加速度和最大横向加速度变化率2个关键参数进行深入研究;最后依据该模型,提出基于设计速度的匝道车道数变化过渡段长度和渐变率2个设计指标的推荐值,采用CarSim和TruckSim汽车动力学仿真软件分别建立了小汽车和大货车的仿真模型,利用该模型对提出的推荐值和《公路立体交叉设计细则》(JTG/T D21—2014)(下文简称规范)推荐值进行了对比验证。研究结果表明:基于等速偏移余弦曲线换道模型提出的匝道车道数变化过渡段设计指标,能保证车辆在过渡段沿特定最优轨迹安全、舒适行驶;规范推荐值仅能满足设计速度40km/h车辆的换道行为,此时的货车最大横向力系数为0.142;当设计速度在40km/h以下,横向力系数又远低于允许值,过度段长度浪费;当设计速度大于40km/h时,车辆的横向力系数已经超限,速度达到80km/h时,横向力系数超限达到315%,车辆在这种状态下行驶不安全。鉴于此,可以推测规范推荐值仅能满足设计速度40km/h的车辆行驶,高于和低于此速度时,匝道车道数变化过渡段的指标存在不合理性。     

φ40米半径预应力连续刚构梁施工控制

1、工程概况 广州市东南西环高速公路东圃互通立交续建工程Ⅰ匝道位于广州市黄埔大道东圃镇处,横跨黄埔大道。Ⅰ匝道Ⅰ_2～Ⅰ_6段为曲线段连续刚构梁,全桥处于R=40m的圆曲线和缓和曲线上,圆曲线内侧加宽,宽度变化范围9.00m～9.50m,全桥的横坡变化范围为:0→4.5％→2.75％→0,纵坡的变化范围为:+4.959％～+     

高速公路互通式立交路线视距指标研究

为给高速公路设计技术人员提供一种互通式立交路线视距计算方法,根据《公路立体交叉设计细则》(JTG/T D21-2014)相关视距要求,提出了高速公路互通式立交主线线形视距指标计算公式,获得了基于不同高速公路互通式立交主线设计速度的凸形竖曲线最小半径值和圆曲线最小半径值等视距指标,可供高速公路设计技术人员在计算互通式立交参数和设计高速公路互通式立交时使用.