基于运行速度与车路耦合的弯坡路段线形安全研究
发布时间：2021-11-22 10:26
山区公路受限于复杂的地形与工程造价等因素不可避免的会出现许多线形指标差的弯坡路段,另外当前我国公路线形设计的相关规范是基于设计速度的单一线形指标标准,忽略了平纵线形的不同组合对车辆在弯坡路段行驶时运行速度的影响及实际运行速度的动态变化对线形设计的要求。因此,本文所做研究旨在于从车路协同的角度并结合山区公路弯坡路段实际运行速度特征为山区公路弯坡路段不同线形组合的安全指标设计提供参考。本文的研究对象为山区二级及二级以下公路弯坡路段,首先分别对车辆在弯道、坡道、弯坡组合路段上的行驶状态进行受力分析与稳定性分析,得到了相应线型的车路耦合安全模型;然后依据相关规范与研究建立了弯道与坡道的运行速度预测模型并依据实际调查与统计分析得到了三种弯坡组合线型的运行速度预测模型;再将运行速度预测模型与车路耦合安全模型进行结合,通过选取合适的车型与模型参数代入模型得出了不同车型在弯道、急弯陡坡路段、弯坡组合路段的主要安全设计指标阈值及其随设计参数变化的规律;随后通过Carsim对车辆在弯道、急弯陡坡路段、弯坡组合路段不同工况行驶时的稳定性进行了仿真分析,一定程度上验证了模型的合理性及设计阈值的变化规律,结果显...
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
车辆弯道横向受力图
图 2-2 车轮所受横向附着力示意图弯道上行驶时通过作用在车轮上的横向附着力来抵消离心向附着力等于横向力附着系数与轮胎垂直荷载的乘积。= (i=1,2,3,4)分别代表车辆的弯道内侧前轮、弯道外侧弯道外侧后轮所受的横向附着力。h表示横向附着力系数驶速度、轮胎状况、路面种类及状态等有关。表 2.1 横向附着力系数φh路面状况 附着系数 路面类型 路面状况 干燥 0.7-0.8土路干燥 潮湿 0.4-0.5 潮湿 污染 0.25-0.4 污染 干燥 0.6-0.7结冰路面干燥潮湿 0.4-0.5 潮湿
图 2-3 坡道受力图①牵引力汽车的牵引力是由发动机通过将热能转化为机械能使曲轴产生转矩，再经速器与大小齿轮主减速器传到车轮上的，在传动的过程中经过汽车各部件会矩损耗，因此由发动机输出到车轮的驱动力可以由下式计算：=h(2.0式中: 表示发动机输出力矩（N﹒m）； 表示变速器的变速比； 表示主器的传动比； 表示传动系统的机械效率（小汽车一般为 0.85～0.95，货车一 0.8～0.85）；h 为车轮半径，其余参数同上。②空气阻力空气阻力是车辆行驶时所受空气作用力于车辆行驶方向纵向上的分力，由气阻力的相关因素很复杂，一般以在车辆无风条件下的运动为研究，空气阻力算式通常总结为与气流相对速度的动压力成正比的形式。=1ρ (2.0
【参考文献】：
期刊论文
[1]弯坡组合路段可靠性设计方法研究[J]. 陈富坚,邓伟建,徐培培,冯飞宇,郑峰. 公路工程. 2017(03)
[2]高速公路连续下坡路段线形质量评价方法研究[J]. 李大,郑柯,周乾. 公路与汽运. 2017(03)
[3]基于自然驾驶试验的山区公路纵坡路段驾驶负荷分析[J]. 徐进,汪旭,林伟,王灿,邵毅明. 东南大学学报(自然科学版). 2017(03)
[4]不同道路类型下重大道路交通事故特征分析[J]. 梅诗冬. 广东蚕业. 2017(02)
[5]山区高速公路相邻组合路段设计安全评估[J]. 王雪松,刘姣,吴杏薇. 同济大学学报(自然科学版). 2016(11)
[6]基于自然驾驶试验的山区公路汽车行驶轨迹特性研究[J]. 徐进,罗骁,张凯,鲁工圆,邵毅明. 中国公路学报. 2016(07)
[7]双车道二级公路直曲衔接段车辆运行速度变化研究[J]. 陈贤策,韩洪泽,凌建明. 交通科技. 2016(02)
[8]不同路面类型下弯坡组合路段载重汽车侧滑速度阈值变化研究[J]. 李曼. 天津建设科技. 2015(06)
[9]不同道路特大交通事故特征分析及预防对策研究[J]. 柳坐宫,钱勇生,曾俊伟. 中国公共安全(学术版). 2015(03)
[10]基于轨迹-速度耦合策略的复杂道路汽车行驶速度决策[J]. 徐进,赵军,罗庆,邵毅明. 西南交通大学学报. 2015(04)
博士论文
[1]高速公路连续长大下坡路段线形优化理论与方法研究[D]. 廖军洪.北京交通大学 2016
硕士论文
[1]基于车路耦合安全度模型的弯坡组合路段设计理论研究[D]. 谢威.重庆交通大学 2017
[2]福建山区二级公路期望速度研究[D]. 何芳.福建农林大学 2017
[3]山区公路视距检验技术研究[D]. 荀双杰.昆明理工大学 2017
[4]弯坡路段交通事故分析与预测[D]. 梁素芳.吉林大学 2016
[5]连续长下坡路段纵坡安全性设计标准与方法研究[D]. 代诗宇.重庆交通大学 2015
[6]基于车路耦合安全度模型的山区公路弯道设计理论研究[D]. 乐伍杉.重庆交通大学 2015
[7]基于车路耦合安全行驶机理的山区农村客运安全保障技术研究[D]. 王巧珍.重庆交通大学 2015
[8]高速公路平纵组合路段运行速度预测研究[D]. 王丹丹.哈尔滨工业大学 2014
[9]基于车路耦合安全评价模型的山区公路纵向设计理论研究[D]. 柳毅.重庆交通大学 2014
[10]基于Carsim仿真软件的公路线形安全评价方法研究[D]. 刘晨.长安大学 2014
本文编号：3511501
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
车辆弯道横向受力图
图 2-2 车轮所受横向附着力示意图弯道上行驶时通过作用在车轮上的横向附着力来抵消离心向附着力等于横向力附着系数与轮胎垂直荷载的乘积。= (i=1,2,3,4)分别代表车辆的弯道内侧前轮、弯道外侧弯道外侧后轮所受的横向附着力。h表示横向附着力系数驶速度、轮胎状况、路面种类及状态等有关。表 2.1 横向附着力系数φh路面状况 附着系数 路面类型 路面状况 干燥 0.7-0.8土路干燥 潮湿 0.4-0.5 潮湿 污染 0.25-0.4 污染 干燥 0.6-0.7结冰路面干燥潮湿 0.4-0.5 潮湿
图 2-3 坡道受力图①牵引力汽车的牵引力是由发动机通过将热能转化为机械能使曲轴产生转矩，再经速器与大小齿轮主减速器传到车轮上的，在传动的过程中经过汽车各部件会矩损耗，因此由发动机输出到车轮的驱动力可以由下式计算：=h(2.0式中: 表示发动机输出力矩（N﹒m）； 表示变速器的变速比； 表示主器的传动比； 表示传动系统的机械效率（小汽车一般为 0.85～0.95，货车一 0.8～0.85）；h 为车轮半径，其余参数同上。②空气阻力空气阻力是车辆行驶时所受空气作用力于车辆行驶方向纵向上的分力，由气阻力的相关因素很复杂，一般以在车辆无风条件下的运动为研究，空气阻力算式通常总结为与气流相对速度的动压力成正比的形式。=1ρ (2.0
【参考文献】：
期刊论文
[1]弯坡组合路段可靠性设计方法研究[J]. 陈富坚,邓伟建,徐培培,冯飞宇,郑峰. 公路工程. 2017(03)
[2]高速公路连续下坡路段线形质量评价方法研究[J]. 李大,郑柯,周乾. 公路与汽运. 2017(03)
[3]基于自然驾驶试验的山区公路纵坡路段驾驶负荷分析[J]. 徐进,汪旭,林伟,王灿,邵毅明. 东南大学学报(自然科学版). 2017(03)
[4]不同道路类型下重大道路交通事故特征分析[J]. 梅诗冬. 广东蚕业. 2017(02)
[5]山区高速公路相邻组合路段设计安全评估[J]. 王雪松,刘姣,吴杏薇. 同济大学学报(自然科学版). 2016(11)
[6]基于自然驾驶试验的山区公路汽车行驶轨迹特性研究[J]. 徐进,罗骁,张凯,鲁工圆,邵毅明. 中国公路学报. 2016(07)
[7]双车道二级公路直曲衔接段车辆运行速度变化研究[J]. 陈贤策,韩洪泽,凌建明. 交通科技. 2016(02)
[8]不同路面类型下弯坡组合路段载重汽车侧滑速度阈值变化研究[J]. 李曼. 天津建设科技. 2015(06)
[9]不同道路特大交通事故特征分析及预防对策研究[J]. 柳坐宫,钱勇生,曾俊伟. 中国公共安全(学术版). 2015(03)
[10]基于轨迹-速度耦合策略的复杂道路汽车行驶速度决策[J]. 徐进,赵军,罗庆,邵毅明. 西南交通大学学报. 2015(04)
博士论文
[1]高速公路连续长大下坡路段线形优化理论与方法研究[D]. 廖军洪.北京交通大学 2016
硕士论文
[1]基于车路耦合安全度模型的弯坡组合路段设计理论研究[D]. 谢威.重庆交通大学 2017
[2]福建山区二级公路期望速度研究[D]. 何芳.福建农林大学 2017
[3]山区公路视距检验技术研究[D]. 荀双杰.昆明理工大学 2017
[4]弯坡路段交通事故分析与预测[D]. 梁素芳.吉林大学 2016
[5]连续长下坡路段纵坡安全性设计标准与方法研究[D]. 代诗宇.重庆交通大学 2015
[6]基于车路耦合安全度模型的山区公路弯道设计理论研究[D]. 乐伍杉.重庆交通大学 2015
[7]基于车路耦合安全行驶机理的山区农村客运安全保障技术研究[D]. 王巧珍.重庆交通大学 2015
[8]高速公路平纵组合路段运行速度预测研究[D]. 王丹丹.哈尔滨工业大学 2014
[9]基于车路耦合安全评价模型的山区公路纵向设计理论研究[D]. 柳毅.重庆交通大学 2014
[10]基于Carsim仿真软件的公路线形安全评价方法研究[D]. 刘晨.长安大学 2014
本文编号：3511501
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