公路施工便道圆曲线半径与加宽设计指标

为补充便道线形设计指标选择依据,提高便道建设质量和通行安全,从便道运输车辆特点出发,研究便道半径与加宽2个平曲线关键指标。首先,调研中国9条高速公路及1条省道建设工程中的便道建设情况,选用挖掘机、自卸车、半挂汽车列车和运梁车作为代表车型。然后,根据车辆结构与道路几何关系计算车辆空间通过性,得到自卸车、半挂车和运梁车3种代表车型加宽值设置要求和半径通过性限值,提出基于重型车辆重心后移的自卸车和半挂汽车列车横向稳定性验算方法。最后,对比横向摩擦因数为0.3和0.8的2种便道在不同超高条件下受横向稳定性限制的圆曲线半径值与采用公路横向力系数计算所得的半径值,并推荐出对应代表车型的平曲线关键指标以供便道设计参考。研究结果表明：自卸车与半挂汽车列车半径通过性限值为12 m,整体式运梁车为48 m,牵引式运梁车为14.5 m,具体车型要求的便道半径与加宽值差别较大;影响车辆横向稳定性主要因素为速度、重心位置和路面摩擦因数,在路面横向摩擦因数为0.3情况下,车辆较容易发生横向滑移,在路面横向摩擦因数为0.8情况下,车辆较容易发生横向倾覆;提高超高可显著降低一般最小半径值,对横向稳定性影响较小;自卸车...     

城市道路线形设计中的问题研究

道路线形是由直线与曲线连接而成的空间立体线形形状,也就是道路中心线的空间描绘.线形设计不好,轻者乘客会感到不舒服.严重则影响车辆行驶的安全性.甚至造成交通事故.究其原因,道路设计规范只对某些技术指标,如:平曲线半径、竖曲线半径、纵坡坡度、坡长等分别做了规定,而对这些指标之间的组合以及特殊性考虑甚少,如果设计人员不从行驶车辆的安全性上考虑,那么,设计出的道路就不会是一条好的道路.因为线形好的道路,应该首先保证车辆安全、迅速、舒适的行驶.本文对城市道路线形设计中的几个问题作了分析,供大家参考.     

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。     

考虑路面摩擦性能的自动驾驶汽车安全制动策略

针对现有自动驾驶研究大多忽略路面摩擦性能的问题,制备了5种不同级配的沥青混合料车辙板试件,基于Persson表面分形摩擦理论和轮胎?路面三维有限元模型,求解沥青路面的动摩擦系数和附着系数,表征其摩擦性能,并使用Matlab/Simulink软件建立自动驾驶汽车的动力学控制模块,根据车辆期望制动减速度和道路摩擦性能逆向反推求解轮缸的制动压力值,实现自动驾驶汽车的制动过程。使用CarSim软件和Matlab/Simulink进行联合仿真,设定了下坡制动和曲线制动工况,分析了纵向坡度、弯道半径和道路超高等影响因素对自动驾驶车辆制动效能的影响。     

车辆侧翻指标与侧翻风险因素分析

为了明确侧翻预警与防侧翻控制所需的侧翻指标和考察侧翻风险因素的影响程度,利用CarSim建立了SUV车辆的整车非线性动力学模型,基于仿真分析方法进行了鱼钩转向侧翻试验设计,并对试验结果进行了数理统计与分析.仿真试验结果表明:侧翻指标方面,轮胎载荷转移率指标在表征车辆侧翻方面具有较高的可信度;车辆的侧滑甩尾和转向能力与侧翻之间的关系取决于路面的附着情况;所提出的新的侧翻风险度量指标适于车辆复杂输入条件下分析了多个侧翻风险因素对侧翻风险的影响.     

互通式立交出口匝道分流鼻端平纵组合指标研究

为研究不同平纵线形指标条件下的互通式立交出口匝道分流鼻端行车安全性,采用小客车行车动力学仿真的方法,建立人、车、路仿真模型.通过改变分流鼻端的圆曲线半径、纵坡坡度,模拟不同条件下的行驶工况,分别对分流鼻端进行了平面线形和纵断面线形研究,得出不同工况条件下的车辆侧向加速度的响应输出,分析不同线形指标参数对分流鼻端行车安全的影响.研究结果表明:在匝道出口分流鼻端处,长缓和曲线+小半径圆曲线线形组合安全性优于短缓和曲线+大半径圆曲线线形组合.当主线设计速度为120 km/h(分流鼻处的设计速度为70 km/h),纵坡为-5%时,车辆的侧向加速度最大值为0. 58g,此时车辆侧滑危险性较大,建议设计中分流鼻端纵坡小于等于-4%.为保障分流鼻端行车安全,主线设计速度为120 km/h时,分流鼻端圆曲线半径为350 m,则纵坡应小于-3. 5%;当圆曲线半径为300 m,则纵坡应小于-3%.主线设计速度为100 km/h时,分流鼻端圆曲线半径为300 m,则纵坡应小于-4%;圆曲线半径为250 m,则纵坡应小于-3. 5%.     

高速公路加宽的探讨

根据公路工程技术标准（JTJ001－97）规定，高速公路由于曲线极限最小半径Rmin，大于不设加宽的平曲线半径R。因而，高速公路一般不设加宽。本文讨论，由于高速公路平曲线最小极限半径Rmin对应的最大超高Imax，引起车辆倾斜而使得行驶车辆所占空间位置倾斜，使得所占路面宽度无形中增加，得出结论，高速公路也应根据最大超高计算平曲线上的平面加宽。     

基于可靠度的隧道行车视距影响因素分析

为了研究隧道中曲线半径、路面摩擦系数、横净距及净高等不同设计参数对隧道行车视距的影响,将车辆运行速度、路面摩擦系数、驾驶人反应时间、隧道横净距及设计净高作为随机变量,以可靠度理论为基础,构建了隧道中平、竖曲线段的行车视距功能函数.通过改变隧道行车视距影响参数的设置,分析了隧道中行车视距的安全可靠性,并提出了隧道中行车视距的可靠性求解步骤.研究结果表明,隧道内行车视距失效概率随着曲线半径、路面摩擦系数、设计净高、隧道横净距的增加而减小,随着运行速度的增加而增大;设计净高、侧墙也对隧道内的行车视距产生影响.     

轨道客运车辆山区小半径曲线通过性能分析

为了解决山区小半径曲线下车辆运行安全性低、平稳性差等问题,基于车辆轨道耦合动力学建立某型轨道客运车辆动力学模型;给出线路参数方程及车辆动力学方程,并对其进行仿真计算,分析曲线半径、缓和曲线长度、欠超高等山区工况曲线几何参数对轨道客运车辆通过性能的影响.研究结果表明:在一定范围内,轮轨横向力、轮轴横向力、脱轨系数、轮重减载率等曲线通过性能指标均随着圆曲线半径、缓和曲线长度、欠超高的增大而有明显的降幅,车辆曲线通过性能增强,安全性和平稳性提高.     

道路组合线形对交通安全的仿真分析

为了让车辆能够以安全速度通过弯坡组合线形路段,在仿真软件ADAMS/Car中建立车辆模型、道路模型以及车路耦合模型,分别对选取的半径、超高和坡度与安全速度阈值之间的关系进行研究,并通过正交分析的方法,结合选取的不同水平因素组合的仿真结果,建立道路线形参数与安全速度的统计模型.仿真的结果表明:弯道半径、超高与安全速度阈值之间呈正幂函数关系,坡度与安全速度阈值之间呈负幂函数关系,安全速度阈值与半径、超高以及坡度的统计模型为三元非线性.     

大客车行驶安全性仿真与评价模型

为了对大客车道路行驶过程中的侧翻行为进行动力学分析,基于Matlab/Simulink搭建了驾驶人-大客车-道路仿真模型,利用该模型对某二级公路长3.6km路段进行了驾驶人的行驶仿真,采用方向盘转角、侧向偏移距离、侧向加速度、横摆角速度、质心侧偏角、车辆侧倾角、侧向载荷转移率7种动力学指标来评价大客车行驶安全性。研究结果表明:利用侧向载荷转移率对大客车侧翻趋势进行评价更加合理;相比于单纯的平曲线半径较小路段,在多弯道路段,车辆由于需要连续适应道路线形的变化,更易引起车辆侧向运动的不断累积,从而更容易引发道路交通事故;若弯道路段的前、后均为较长直线路段,驾驶人有足够的空间对车辆进行调整,从而在一定程度上降低了事故发生的概率。     

浅谈超高渐变段合成坡度设计

公路路面排水不畅路段通常会造成路面积水,从而影响行车的安全.而路面合成坡度则是判断其排水是否顺畅的重要指标.一般路段,道路的路拱横坡足够大,其合成坡度可满足路面排水需要.但对于超高渐变段,在横坡趋于0时,则需综合考虑路线纵坡以及超高渐变造成的附加坡度,对其合成坡度进行检验,并相应调整道路超高渐变段的设置或纵面设计,以确保合成坡度满足路面排水需要.     

基于车辆动力学仿真模拟和风险分析的道路危险路段识别

为识别诊断道路潜在的危险路段,运用车辆动力学仿真模拟,从风险分析角度综合考虑道路几何线形、路面状况、路侧环境以及交通流组成等影响道路安全的因素.并通过事故树分析法综合多种事故类型,构建道路安全评价模型.用风险指数来综合反映道路上事故发生可能性和严重程度,从而用于定量地评价道路相对安全性.通过对实际工程设计阶段安全评价示例分析表明,所建立的道路安全评价模型能够定量计算,并直观显示行车风险沿道路全线分布情况,从而实现对道路潜在危险路段的识别和路段间相对安全性的比较.     

湖南省农村公路技术标准的探讨

针对湖南省农村公路建设过程中技术标准使用的混乱,结合湖南的地形地貌特征和经济发展水平,对农村公路技术等级的分类、设计速度、平曲线半径、路基路面宽度和最大纵坡的影响因素进行分析,提出的技术标准具有更好的可行性、合理性和经济性,容易被各地公路建设部门采纳应用.     

公路平纵线形施工偏差计算机辅助检测方法

提出了与公路中线检测点对应的公路设计中线点的判定准则以及寻找对应设计中线点的算法即步长压缩摆动趋近法;分析论证了基于判定准则及步长压缩摆动趋近法,即将公路平面线形偏差分解为垂直于路线方向的横向偏差以及沿路线方向的纵向偏差;讨论了步长压缩摆动趋近法与公路平面线形计算机辅助计算结合中的公路平曲线类型编码以及平面线形曲线段的区间判别等问题.依据路基设计高程种类、超高旋转方式及超高缓和各阶段,公路中线路面高程与路基设计高程有所不同,对公路纵断面检测偏差进行了修正.在此基础上构建了公路平纵线形施工偏差计算机辅助检测方法,并予以应用.     

高速公路驾驶员昼夜感知速度变化规律

为制定合理的高速公路昼夜车速限制标准,采用数理统计与回归分析方法对采集的驾驶员昼夜感知速度数据进行了对比分析,量化研究了实际行驶速度、平曲线半径、纵坡对驾驶员感知速度的影响,建立了驾驶员昼夜感知速度与实际行驶速度、平曲线半径的关系模型.研究发现:驾驶员夜间感知速度的准确度与白天相比下降,且感知速度与纵坡值无关;白天驾驶员感知速度与实际行驶速度呈正指数相关,与平曲线半径呈负对数相关;夜间驾驶员感知速度与实际行驶速度呈正线性相关,与平曲线半径呈负对数相关.基于驾驶员的感知速度变化规律,针对不同的平面线形条件对昼夜分别实施不同的车速限制标准,有助于降低驾驶员的速度感知偏差.     

山区高速公路沥青路面的抗车辙能力

针对山区高速公路陡坡多、车辙严重的问题，分析了超载（包括轮压与汽车轴载等）对山区高速公路路面沥青混合料的影响以及长大纵坡对沥青路面抗车辙能力的影响。认为山区高速公路产生车辙的主要原因是长大纵坡导致了车辆低速行驶，车辆低速行驶对沥青混合料动稳定度的影响超过夏季高温和超载的影响。研究结果表明，减小坡度和控制坡长是提高路面抗车辙能力的有效方法。     

多幅路缓和曲线与超高过渡设计新思路

在多幅路设计中,由于内外侧路面的超高旋转轴不同、路面横坡的变化范围不一致,使得内外侧路面的超高过渡计算有差异.文章主要探讨了多幅路的缓和曲线长度与超高过渡段之间的关系,并通过工程实例指出,为保证线形协调和超高渐变率满足要求,超高过渡段与缓和曲线长可取不同数值,内外侧路面的超高过渡段也可采用不同数值.     

山区高速公路车辆上坡最大纵坡及坡长限制

为实现山区高速公路路线设计安全、经济和保护环境,以高速公路交通调查资料为基础,应用汽车动力学原理,提出对山区高速公路车辆上坡行驶的最大纵坡按照理想最大纵坡、缓和坡段纵坡和一般最大纵坡划分的概念,并对纵坡及坡长限制提出建议值。该成果可以指导山区高速公路纵断面设计,并为技术标准的制定提供参考依据。     

山区道路车辆转弯行驶稳定性分析与控制

山区道路由于技术等级较低,车辆转弯时容易发生侧翻事故。在考虑双向坡度的条件下,运用达朗贝尔原理,建立了车辆转弯行驶的力学模型,推导出侧翻稳定系数的表达式。在给定参数下,利用Matlab软件进行仿真,分析各因素对转弯稳定性的影响,并提出了山区道路车辆侧翻预防对策与控制措施,为提升车辆的行驶稳定性、防止侧翻事故的发生提供了理论依据。