基于驾驶人视觉感知的低等级公路行车速度预测

低等级公路环境下的行车速度变化特征比较复杂,已有的基于几何线形指标的车速模型不足以全面地表述这种特征.通过大量实车实验发现,低等级公路环境下驾驶人所采用的行车速度和其视觉感知到道路条件之间存在很好的相关性.驾驶人感知的道路条件分为视觉车道信息和视觉路侧环境信息.采用Catmull-Rom样条曲线拟合的视觉车道模型能够反应驾驶人感知的低等级公路几何特征,根据视觉车道模型形状参数,使用遗传算法优化BP神经网络(GABP)建立了基于几何信息感知的几何车速模型.同时,基于路侧环境信息利用Logistic回归模型建立了路侧车速修正模型.将上述模型结合起来,形成了基于驾驶人视觉感知的低等级公路行车车速预测方法.由此方法计算的驾驶人行车速度与实测情况吻合性好,能够很好地描述驾驶人在低等级公路环境下通过对道路条件视觉认知而产生行车速度的行为特征,是低等级公路运行车速预测计算的一种有效方法,不仅可以作为道路安全评价的基础,也可以为基于行车速度的公路几何设计提供有力支持.     

大跨度斜拉桥在车辆动力加载作用下的振动响应计算与监测

大跨度斜拉桥形式多样，结构轻柔，动力响应明显。为研究车辆动力加载作用对大跨斜拉桥的影响，基于健康监测系统长期监测数据建立车辆-桥梁动力相互作用分析模型，并编写相应计算程序。以福州市青洲大桥为工程背景，对随机车流进行模拟，考虑不同车辆类型及随机车流动态加载作用，建立车辆-桥梁动力平衡微分方程，验证车桥耦合振动模型，计算不同工况下由车辆载重、车距、车速等汽车荷载引起的桥梁振动响应。研究结果表明：车辆载重是影响桥梁位移变化的重要因素；控制行车间距有利于控制桥梁位移；行驶车速的提升和车辆数量的增加会在一定程度上引起主梁振动响应的加剧。研究成果可为大跨度斜拉桥的结构设计以及安全运营提供参考。     

基于公路桥头跳车问题的探讨分析

桥头跳车危害表现为:影响行车安全、降低行车速度、影响车辆运营费用和加逮桥梁及路面的病害,对道路桥梁的运行影响极大.引起桥头跳车的主要原因有不均匀沉降、刚度突变和车速与车辆本身的抗振性能等.此文对公路跳车的问题进行了探讨分析.     

风与车流联合作用下在役桥行车舒适性研究

现有基于风-汽车-桥梁耦合振动的行车舒适性研究中,较少考虑了车流随机性和路面等级退化因素,致使分析成果具有一定局限性.本文综合考虑了车流随机性和路面等级退化等因素,运用一种新的车辆和路面等级退化模型分析大跨度桥梁的振动及行车舒适性.建立一个包含座椅及车辆纵向振动的24自由度空间车辆模型;基于考虑邻近车辆影响的改进CA(Cellular Automation-元胞自动基)模型和路面退化模型,通过桥梁和车辆相互作用力关系,建立了风-车流-桥梁系统的耦合振动方程.数值计算表明:本文所提出的方法能够合理地模拟风-车流-桥梁系统的耦合振动,且驾驶员座椅模型的各向振动对行车舒适性有显著影响.     

浅析公路桥梁施工管理

桥梁的施工质量直接关系到人们的行车和生命财产安全，因此对于桥梁的施工质量必须进行严格控制。本文主要分析了桥梁施工管理的特点以及影响桥梁施工管理的因素，并根据影响桥梁施工管理的因素提出相应的管理措施。     

灾害性天气对道路运营安全的影响分析与车速控制

分析了灾害性气象因素对道路运营安全的影响,采用设计频率方法对气象数据进行了计算分析,建立了不同运行状态下不同的可视距离、行车车距和运行车速间的数学模型.通过计算机仿真试验,对数学模型进行了验证.并以上海市高速公路局域网为例,提出了灾害性天气下道路安全运营车速建议值.     

山区高速公路超车道小客车停车视距安全性

行车视距是道路设计一个重要的控制指标。山区高速公路行车时,超车道上左转弯因车速高和距离中央分隔带近,驾驶人视距常受限,对行车安全造成较大影响。针对现有二维停车视距模型参数选择不够合理问题,采用运行速度预测和实际速度测试相结合,以运行速度和制动减速度综合修正小客车二维停车视距模型,根据不同纵坡值计算超车道小客车停车视距。在山区高速公路横净距一般设计值为2.45m和2m条件下,计算得出满足超车道左转弯停车视距的最小圆曲线半径。最后建立了考虑横断面和超车道左侧影响因素的三维动态视距模型。研究结果表明:现有山区高速公路超车道小客车停车视距设计值偏小,对于设计速度为100km/h和80km/h,超车道小客车停车视距相应推荐为200m和170m;建议在左转弯视距不足处加宽横净距和增设视线诱导安全设施,以保证实际超车道小客车行车安全。     

基于驾驶员反应时间特性的特长隧道行车安全

为提高特长隧道行车安全水平,以驾驶员反应时间特性为研究目标,选取G65包茂高速武隆段的6条特长隧道为研究对象,利用自主研制的基于动态环境的反应时间测量平台,研究分析了距隧道入口距离,隧道平曲线线形、纵坡率以及行车车速对驾驶员反应时间特性影响规律;研究结果表明:1）相同行车条件下,对驾驶员反应时间特性影响较为显著的因素包括距隧道入口距离、隧道平曲线线形及行车车速,隧道纵坡率对其影响不显著;2）6条特长隧道的驾驶员反应时间沿距隧道入口距离呈先迅速减小,后缓慢增加的一个总体趋势,在距隧道入口750m附近达到最小值,接近隧道出口处时迅速增大;且隧道内行车时间越长,平均反应时间值及波动越大。3）平曲线线形为入口直线线形段、中间曲线+直线线形组合段、出口曲线线形段的平均反应时间及反应时间标准差相对较低,行车安全状况更佳;4）三种模拟车速下,驾驶员反应时间随行车车速的增大而减小。针对研究结论给出了以反应时间为控制目标的行车安全建议。     

桥头跳车对行车安全性影响的模糊评价

桥头跳车现象严重影响了高等级公路行车的舒适性与安全性,目前尚无可行的指标或方法来评价桥头跳车对于行车安全性的影响.从道路和环境这些影响行车安全的基本因素出发,提出了桥头跳车对行车安全性影响的评价指标,并且基于层次分析法和模糊综合评价法建立了桥头跳车对行车安全性影响的评估模型.采用Matlab软件结合其GUI功能,开发了人性化的行车安全评估系统,并对实际的桥头环境进行了评估,它为桥头跳车对行车安全的影响评估提供了一种新方法,具有较好的应用价值与使用效果.     

重载货车挂档下坡速度变化特征仿真

为提高长大下坡道路大型车辆行车安全,建立了重载货车整车模型和道路模型,分析了载重量、挂档档位、路面坡度与挂档车速之间的关联和影响,探讨了挂档车速的波动特性及挂档机理,得到了不同坡度各档位挂档车速变化范围,提出了在挂档决策基础上结合驾驶人操纵行为特征谱的新型仿真模式。仿真结果表明:在挂档决策基础上结合驾驶人操纵行为特征谱分析长大下坡车辆行驶安全更具可靠性,从而为驾驶人挂档决策、道路行驶安全研究提供依据。     

考虑驾驶员行为特性的行车安全仿真试验

为了分析驾驶员行为特性对行车安全的影响状况,首先建立了基于MATLAB/Simulink和ADAMS联合仿真的人—车—路闭环系统,通过不同车速下的双移线和蛇形线的闭环仿真试验验证了该系统的有效性。此外,在综合国内外学者研究成果的基础上,综合驾驶员的生理、心理特性和疲劳程度将驾驶员的驾驶特性分为12类,并确定相应类型驾驶特性的表征参数。选取某省道设计方案的部分路段为试验路段,对不同类型驾驶员在弯道上的行车安全以及不同疲劳程度的驾驶员在恶劣天气下的行车安全进行正交试验设计,基于人—车—路闭环系统开展虚拟行车仿真试验。试验数据的极差和方差分析结果显示,驾驶员疲劳程度对行车安全状况影响显著,在雨天与冰雪等恶劣天气下行驶时车速是影响行车安全的决定性因素。     

交通管制因素对普通城市道路噪声的影响

运用SoundPLAN软件,以南京市城市道路现状为基础,利用我国声环境导则中的道路噪声预测模式,建立了普通城市道路(非高架、隧道等)噪音预测通用模型.并根据实际需要,选择影响噪音的主要因素(车流量、车速、车道数、车型比),利用通用模型分析这些交通管制因素对道路噪声的影响.分析结果表明:噪声随交通量的增加而增加;随车速的增加,噪声先缓慢降低后快速直线增加;随车道数的增加,噪声有所增加,且离道路中心点越近,噪声的增幅越大;随大型车比例的增加,噪声增速变慢.通过该研究可得到各种交通管制因素对噪声变化的影响,并能为城市道路噪声的预防和控制提供一定的依据.     

基于运行车速的公路线形设计质量评价

速度因素在公路交通事故中占有相当的比重 ,而线形是决定车辆实际运行车速的基础 .通过对车辆运行特征的实地观察和运行车速的现场观测 ,标定了车辆运行车速和加速度与公路线形之间的关系模型 .从行车安全的角度出发 ,将线形单元间运行车速和加速度的变化量作为线形质量的评价标准 ,建立了线形质量评价模型 ,用以进行公路线形设计质量的定量评价 .     

隧道内超车瞬态气动稳定性影响的数值仿真研究

从行车安全方面考虑影响隧道内超车车辆直线行驶性能和操纵稳定性能的因素。从空气动力学角度,以某轿车实车缩比模型为研究对象,采用滑移交界面和动网格技术和STAR-CD软件对隧道内2辆车超车过程的外流场进行瞬态数值模拟。考虑到影响气动力稳定性的因素,选取隧道内2种不同侧向间距(2辆车之间)同种相对车速及同种侧向间距3种不同相对车速4种工况进行对比分析。仿真结果表明:超车过程中被超车的气动力变化更为剧烈,各种工况下的变化趋势都呈类正弦曲线,工况Ⅰ和工况Ⅱ的变化幅度尤为明显,直线行驶性能和操纵稳定性能相对较差;而超车过程对主超车流场影响相对较小,气动力变化不是很明显。     

基于道路几何参数的弯道临界安全车速模型

为了准确掌握不同道路几何参数与弯道临界安全行车速度之间的关系,建立了一个多维度道路设计临界安全速度数学计算模型。通过Trucksim软件选取某大型车辆分别建立不同道路超高、弯道半径与安全行车速度的仿真试验,采用最小二乘法对数据散点进行拟合与验证,然后通过正交仿真试验得出交互影响下的仿真数据,曲线拟合出针对道路几何参数的二元多项式回归数学模型。将《公路路线设计规范》中一般值和极限值路况下设计安全速度和该模型计算出的临界安全车速进行线性对比,并采用某工况通过本研究的计算模型得出的安全车速与其他具有代表性的传统计算模型和Lee模型进行对比,结果表明,本研究数学模型是有效可靠的,在某工况下精度误差最小;并且随着弯道半径和超高的提高,临界安全车速与设计安全速度的差距在逐渐增大。     

公路隧道照明智能控制技术研究

为实现隧道内“灯光随车移动”控制技术,在隧道合适位置布设测速线圈,采用RBF神经网络模型预测相邻线圈间的车速。根据隧道特点建立隧道停车视距模型,从而确定了既符合实际又能保证行车安全的灯光长度。最后,给出照明灯智能控制思想。实例分析表明,当交通量低于3 000辆/天时,节能率能达到90%以上。     

考虑行车舒适性简支梁桥允许上拱度分析

选用考虑车辆质量和悬架刚度的车桥耦合振动模型,用复模态分析法求解桥梁上拱度对于车辆振动的影响,并根据车辆行驶舒适度评价方法,分析了考虑行车舒适性时简支梁跨度分别为10、13、16、20m。在车速为80、100、120、140、160km／h时的允许上拱度值．     

运用层次分析法分析影响铁路行车安全的因素

建立了铁路行车安全影响因素的层次结构模型，运用层次分析法计算了各层元素的单排序权重和总排序权重，并以此结果分析了影响铁路行车安全的因素．最终确定系统的薄弱环节和关键性因素     

车-车正碰下前排女性驾乘人员致命伤影响因素分析

提取2015年美国国家公路交通安全管理局(FARS)数据库中的606例前排女性驾乘人员车-车正面交通事故伤害数据,分析得到致命损伤影响因素的分布规律。采用Logistic回归分析法,建立女性驾乘人员致命损伤与年龄、安全带、安全气囊、碰撞车速、是否酒驾、光照条件等影响因素之间的相关性模型。研究结果表明:光照条件良好与否对前排女性驾乘人员致命损伤影响较小;安全气囊、安全带、年龄差异对前排女性驾乘人员致命损伤有较大影响;女性酒驾行车的致命损伤发生率为非酒驾行车的2.544倍;碰撞车速稍大一个等级的驾乘人员致命损伤发生率为稍低一个等级的1.352倍。     

风荷载-列车-大跨度桥梁系统非线性耦合振动分析

考虑桥梁结构的几何非线性因素,建立了风-列车-桥梁系统耦合振动分析模型.以某大跨度钢桁梁桥为例,计算了静风及脉动风荷载的不同作用效应、风速及车速变化对桥梁位移极值的影响及桥梁几何非线性因素对结构分析的影响.结果表明,进行车桥耦合振动分析时要综合考虑风荷载的动力作用,风速及车速变化对桥梁位移极值均有较大影响,桥梁的线性及非线性位移时程曲线存在明显区别.