基于運(yùn)行速度與車路耦合的彎坡路段線形安全研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-22 10:26
山區(qū)公路受限于復(fù)雜的地形與工程造價(jià)等因素不可避免的會(huì)出現(xiàn)許多線形指標(biāo)差的彎坡路段,另外當(dāng)前我國(guó)公路線形設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范是基于設(shè)計(jì)速度的單一線形指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn),忽略了平縱線形的不同組合對(duì)車輛在彎坡路段行駛時(shí)運(yùn)行速度的影響及實(shí)際運(yùn)行速度的動(dòng)態(tài)變化對(duì)線形設(shè)計(jì)的要求。因此,本文所做研究旨在于從車路協(xié)同的角度并結(jié)合山區(qū)公路彎坡路段實(shí)際運(yùn)行速度特征為山區(qū)公路彎坡路段不同線形組合的安全指標(biāo)設(shè)計(jì)提供參考。本文的研究對(duì)象為山區(qū)二級(jí)及二級(jí)以下公路彎坡路段,首先分別對(duì)車輛在彎道、坡道、彎坡組合路段上的行駛狀態(tài)進(jìn)行受力分析與穩(wěn)定性分析,得到了相應(yīng)線型的車路耦合安全模型;然后依據(jù)相關(guān)規(guī)范與研究建立了彎道與坡道的運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型并依據(jù)實(shí)際調(diào)查與統(tǒng)計(jì)分析得到了三種彎坡組合線型的運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型;再將運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型與車路耦合安全模型進(jìn)行結(jié)合,通過選取合適的車型與模型參數(shù)代入模型得出了不同車型在彎道、急彎陡坡路段、彎坡組合路段的主要安全設(shè)計(jì)指標(biāo)閾值及其隨設(shè)計(jì)參數(shù)變化的規(guī)律;隨后通過Carsim對(duì)車輛在彎道、急彎陡坡路段、彎坡組合路段不同工況行駛時(shí)的穩(wěn)定性進(jìn)行了仿真分析,一定程度上驗(yàn)證了模型的合理性及設(shè)計(jì)閾值的變化規(guī)律,結(jié)果顯...
【文章來源】:重慶交通大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
車輛彎道橫向受力圖
圖 2-2 車輪所受橫向附著力示意圖彎道上行駛時(shí)通過作用在車輪上的橫向附著力來抵消離心向附著力等于橫向力附著系數(shù)與輪胎垂直荷載的乘積。= (i=1,2,3,4)分別代表車輛的彎道內(nèi)側(cè)前輪、彎道外側(cè)彎道外側(cè)后輪所受的橫向附著力。h表示橫向附著力系數(shù)駛速度、輪胎狀況、路面種類及狀態(tài)等有關(guān)。表 2.1 橫向附著力系數(shù)φh路面狀況 附著系數(shù) 路面類型 路面狀況 干燥 0.7-0.8土路干燥 潮濕 0.4-0.5 潮濕 污染 0.25-0.4 污染 干燥 0.6-0.7結(jié)冰路面干燥潮濕 0.4-0.5 潮濕
圖 2-3 坡道受力圖①牽引力汽車的牽引力是由發(fā)動(dòng)機(jī)通過將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能使曲軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,再經(jīng)速器與大小齒輪主減速器傳到車輪上的,在傳動(dòng)的過程中經(jīng)過汽車各部件會(huì)矩?fù)p耗,因此由發(fā)動(dòng)機(jī)輸出到車輪的驅(qū)動(dòng)力可以由下式計(jì)算:=h(2.0式中: 表示發(fā)動(dòng)機(jī)輸出力矩(N﹒m); 表示變速器的變速比; 表示主器的傳動(dòng)比; 表示傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械效率(小汽車一般為 0.85~0.95,貨車一 0.8~0.85);h 為車輪半徑,其余參數(shù)同上。②空氣阻力空氣阻力是車輛行駛時(shí)所受空氣作用力于車輛行駛方向縱向上的分力,由氣阻力的相關(guān)因素很復(fù)雜,一般以在車輛無風(fēng)條件下的運(yùn)動(dòng)為研究,空氣阻力算式通?偨Y(jié)為與氣流相對(duì)速度的動(dòng)壓力成正比的形式。=1ρ (2.0
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]彎坡組合路段可靠性設(shè)計(jì)方法研究[J]. 陳富堅(jiān),鄧偉建,徐培培,馮飛宇,鄭峰. 公路工程. 2017(03)
[2]高速公路連續(xù)下坡路段線形質(zhì)量評(píng)價(jià)方法研究[J]. 李大,鄭柯,周乾. 公路與汽運(yùn). 2017(03)
[3]基于自然駕駛試驗(yàn)的山區(qū)公路縱坡路段駕駛負(fù)荷分析[J]. 徐進(jìn),汪旭,林偉,王燦,邵毅明. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[4]不同道路類型下重大道路交通事故特征分析[J]. 梅詩冬. 廣東蠶業(yè). 2017(02)
[5]山區(qū)高速公路相鄰組合路段設(shè)計(jì)安全評(píng)估[J]. 王雪松,劉姣,吳杏薇. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(11)
[6]基于自然駕駛試驗(yàn)的山區(qū)公路汽車行駛軌跡特性研究[J]. 徐進(jìn),羅驍,張凱,魯工圓,邵毅明. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2016(07)
[7]雙車道二級(jí)公路直曲銜接段車輛運(yùn)行速度變化研究[J]. 陳賢策,韓洪澤,凌建明. 交通科技. 2016(02)
[8]不同路面類型下彎坡組合路段載重汽車側(cè)滑速度閾值變化研究[J]. 李曼. 天津建設(shè)科技. 2015(06)
[9]不同道路特大交通事故特征分析及預(yù)防對(duì)策研究[J]. 柳坐宮,錢勇生,曾俊偉. 中國(guó)公共安全(學(xué)術(shù)版). 2015(03)
[10]基于軌跡-速度耦合策略的復(fù)雜道路汽車行駛速度決策[J]. 徐進(jìn),趙軍,羅慶,邵毅明. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
博士論文
[1]高速公路連續(xù)長(zhǎng)大下坡路段線形優(yōu)化理論與方法研究[D]. 廖軍洪.北京交通大學(xué) 2016
碩士論文
[1]基于車路耦合安全度模型的彎坡組合路段設(shè)計(jì)理論研究[D]. 謝威.重慶交通大學(xué) 2017
[2]福建山區(qū)二級(jí)公路期望速度研究[D]. 何芳.福建農(nóng)林大學(xué) 2017
[3]山區(qū)公路視距檢驗(yàn)技術(shù)研究[D]. 荀雙杰.昆明理工大學(xué) 2017
[4]彎坡路段交通事故分析與預(yù)測(cè)[D]. 梁素芳.吉林大學(xué) 2016
[5]連續(xù)長(zhǎng)下坡路段縱坡安全性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與方法研究[D]. 代詩宇.重慶交通大學(xué) 2015
[6]基于車路耦合安全度模型的山區(qū)公路彎道設(shè)計(jì)理論研究[D]. 樂伍杉.重慶交通大學(xué) 2015
[7]基于車路耦合安全行駛機(jī)理的山區(qū)農(nóng)村客運(yùn)安全保障技術(shù)研究[D]. 王巧珍.重慶交通大學(xué) 2015
[8]高速公路平縱組合路段運(yùn)行速度預(yù)測(cè)研究[D]. 王丹丹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[9]基于車路耦合安全評(píng)價(jià)模型的山區(qū)公路縱向設(shè)計(jì)理論研究[D]. 柳毅.重慶交通大學(xué) 2014
[10]基于Carsim仿真軟件的公路線形安全評(píng)價(jià)方法研究[D]. 劉晨.長(zhǎng)安大學(xué) 2014
本文編號(hào):3511501
【文章來源】:重慶交通大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
車輛彎道橫向受力圖
圖 2-2 車輪所受橫向附著力示意圖彎道上行駛時(shí)通過作用在車輪上的橫向附著力來抵消離心向附著力等于橫向力附著系數(shù)與輪胎垂直荷載的乘積。= (i=1,2,3,4)分別代表車輛的彎道內(nèi)側(cè)前輪、彎道外側(cè)彎道外側(cè)后輪所受的橫向附著力。h表示橫向附著力系數(shù)駛速度、輪胎狀況、路面種類及狀態(tài)等有關(guān)。表 2.1 橫向附著力系數(shù)φh路面狀況 附著系數(shù) 路面類型 路面狀況 干燥 0.7-0.8土路干燥 潮濕 0.4-0.5 潮濕 污染 0.25-0.4 污染 干燥 0.6-0.7結(jié)冰路面干燥潮濕 0.4-0.5 潮濕
圖 2-3 坡道受力圖①牽引力汽車的牽引力是由發(fā)動(dòng)機(jī)通過將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能使曲軸產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,再經(jīng)速器與大小齒輪主減速器傳到車輪上的,在傳動(dòng)的過程中經(jīng)過汽車各部件會(huì)矩?fù)p耗,因此由發(fā)動(dòng)機(jī)輸出到車輪的驅(qū)動(dòng)力可以由下式計(jì)算:=h(2.0式中: 表示發(fā)動(dòng)機(jī)輸出力矩(N﹒m); 表示變速器的變速比; 表示主器的傳動(dòng)比; 表示傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械效率(小汽車一般為 0.85~0.95,貨車一 0.8~0.85);h 為車輪半徑,其余參數(shù)同上。②空氣阻力空氣阻力是車輛行駛時(shí)所受空氣作用力于車輛行駛方向縱向上的分力,由氣阻力的相關(guān)因素很復(fù)雜,一般以在車輛無風(fēng)條件下的運(yùn)動(dòng)為研究,空氣阻力算式通?偨Y(jié)為與氣流相對(duì)速度的動(dòng)壓力成正比的形式。=1ρ (2.0
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]彎坡組合路段可靠性設(shè)計(jì)方法研究[J]. 陳富堅(jiān),鄧偉建,徐培培,馮飛宇,鄭峰. 公路工程. 2017(03)
[2]高速公路連續(xù)下坡路段線形質(zhì)量評(píng)價(jià)方法研究[J]. 李大,鄭柯,周乾. 公路與汽運(yùn). 2017(03)
[3]基于自然駕駛試驗(yàn)的山區(qū)公路縱坡路段駕駛負(fù)荷分析[J]. 徐進(jìn),汪旭,林偉,王燦,邵毅明. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[4]不同道路類型下重大道路交通事故特征分析[J]. 梅詩冬. 廣東蠶業(yè). 2017(02)
[5]山區(qū)高速公路相鄰組合路段設(shè)計(jì)安全評(píng)估[J]. 王雪松,劉姣,吳杏薇. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(11)
[6]基于自然駕駛試驗(yàn)的山區(qū)公路汽車行駛軌跡特性研究[J]. 徐進(jìn),羅驍,張凱,魯工圓,邵毅明. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2016(07)
[7]雙車道二級(jí)公路直曲銜接段車輛運(yùn)行速度變化研究[J]. 陳賢策,韓洪澤,凌建明. 交通科技. 2016(02)
[8]不同路面類型下彎坡組合路段載重汽車側(cè)滑速度閾值變化研究[J]. 李曼. 天津建設(shè)科技. 2015(06)
[9]不同道路特大交通事故特征分析及預(yù)防對(duì)策研究[J]. 柳坐宮,錢勇生,曾俊偉. 中國(guó)公共安全(學(xué)術(shù)版). 2015(03)
[10]基于軌跡-速度耦合策略的復(fù)雜道路汽車行駛速度決策[J]. 徐進(jìn),趙軍,羅慶,邵毅明. 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
博士論文
[1]高速公路連續(xù)長(zhǎng)大下坡路段線形優(yōu)化理論與方法研究[D]. 廖軍洪.北京交通大學(xué) 2016
碩士論文
[1]基于車路耦合安全度模型的彎坡組合路段設(shè)計(jì)理論研究[D]. 謝威.重慶交通大學(xué) 2017
[2]福建山區(qū)二級(jí)公路期望速度研究[D]. 何芳.福建農(nóng)林大學(xué) 2017
[3]山區(qū)公路視距檢驗(yàn)技術(shù)研究[D]. 荀雙杰.昆明理工大學(xué) 2017
[4]彎坡路段交通事故分析與預(yù)測(cè)[D]. 梁素芳.吉林大學(xué) 2016
[5]連續(xù)長(zhǎng)下坡路段縱坡安全性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與方法研究[D]. 代詩宇.重慶交通大學(xué) 2015
[6]基于車路耦合安全度模型的山區(qū)公路彎道設(shè)計(jì)理論研究[D]. 樂伍杉.重慶交通大學(xué) 2015
[7]基于車路耦合安全行駛機(jī)理的山區(qū)農(nóng)村客運(yùn)安全保障技術(shù)研究[D]. 王巧珍.重慶交通大學(xué) 2015
[8]高速公路平縱組合路段運(yùn)行速度預(yù)測(cè)研究[D]. 王丹丹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[9]基于車路耦合安全評(píng)價(jià)模型的山區(qū)公路縱向設(shè)計(jì)理論研究[D]. 柳毅.重慶交通大學(xué) 2014
[10]基于Carsim仿真軟件的公路線形安全評(píng)價(jià)方法研究[D]. 劉晨.長(zhǎng)安大學(xué) 2014
本文編號(hào):3511501
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