基于安全仿真模型的小半径环圈匝道超高设置研究

为加深对互通立交小半径匝道的行车安全性和匝道超高之间关系的认知,综合天气,道路线形等因素,利用行车动力学仿真软件建立小半径环形匝道仿真模型,选取车辆的临界附着系数和横向荷载转移率为侧滑和侧翻风险指标,通过改变超高e值,分别分析了不同天气条件下大货车在小半径匝道段行车的侧滑和侧翻风险。研究结果表明:《公路立体交叉设计细则》中规定的匝道圆曲线半径最大值为8%,当因工程特殊性采用最大值时,在晴天路面干燥或雨天路面湿滑等条件下,大货车侧滑,侧翻危险性均较低,但横向力系数较大,驾驶员及乘客有车辆行驶不稳定,有倾覆的危险感的心理活动;当在路面积雪的车辆行驶条件下,e=7%和e=8%对应的路段侧滑风险较大,但当超高值增大至9%时,小客车侧滑风险显著降低。     

半挂汽车列车高速公路弯道下坡路段运行安全研究

为提升半挂汽车列车在高速公路弯道下坡路段的运行安全,采用TruckSim仿真软件,构建了车辆模型、道路模型和驾驶人动力学仿真模型;基于蒙特卡罗可靠性分析法,分别建立了半挂汽车列车发生侧滑失效、侧翻失效、折叠失效和系统失效的功能函数,并选取设计速度80 km·h~(-1)的高速公路为研究路段,通过进行大量车辆动力学仿真试验,对不同圆曲线半径、纵坡坡度、路面附着系数、车速和车辆总质量对半挂汽车列车的运行安全的影响进行了数值分析。研究结果表明:半挂汽车列车发生侧滑和侧翻的概率随着圆曲线半径的增加而显著降低,在一般最小半径400 m的情况下,半挂汽车列车发生侧滑失效和侧翻失效的概率趋近于0;随着下坡坡度的增加,半挂汽车列车发生侧滑失效和侧翻失效的概率基本呈线性增长趋势;车速对于半挂汽车列车运行安全的影响尤为显著,当车速均值由60 km·h~(-1)增加到90 km·h~(-1)时,发生侧滑失效和侧翻失效的概率分别增加了634倍和336倍;车辆总质量的增加对半挂汽车列车侧翻有显著影响;在路面附着系数较低的条件下,半挂汽车列车的主要事故形态为侧滑和折叠,在路面附着系数较高的情况下,半挂汽车列车的主要事故形态为侧翻。因此,在道路设计中,应避免极限最小半径与陡坡组合,严格限速和限载可确保半挂汽车列车的运行安全性能。     

纯电动牵引车ESC试验侧翻稳定性研究分析

针对某款纯电动牵引车ESC性能试验时轮胎出现离地现象,与该车型燃油版本的试验结果进行了对比分析,建立了力学模型对车辆侧翻和侧滑的发生条件进行分析.结果表明,牵引车在紧急转向时发生侧翻的可能性比发生侧滑的可能性更大,纯电动牵引车相比于燃油版车型发生侧翻的极限车速更低.研究结果为牵引车ESC系统设计提供了参考.     

半挂汽车列车高速公路弯道下坡路段运行安全研究（双语出版）

为提升半挂汽车列车在高速公路弯道下坡路段的运行安全，采用TruckSim仿真软件，构建了车辆模型、道路模型和驾驶人动力学仿真模型；基于蒙特卡罗可靠性分析法，分别建立了半挂汽车列车发生侧滑失效、侧翻失效、折叠失效和系统失效的功能函数，并选取设计速度80 km·h^-1的高速公路为研究路段，通过进行大量车辆动力学仿真试验，对不同圆曲线半径、纵坡坡度、路面附着系数、车速和车辆总质量对半挂汽车列车的运行安全的影响进行了数值分析。研究结果表明：半挂汽车列车发生侧滑和侧翻的概率随着圆曲线半径的增加而显著降低，在一般最小半径400 m的情况下，半挂汽车列车发生侧滑失效和侧翻失效的概率趋近于0；随着下坡坡度的增加，半挂汽车列车发生侧滑失效和侧翻失效的概率基本呈线性增长趋势；车速对于半挂汽车列车运行安全的影响尤为显著，当车速均值由60 km·h^-1增加到90 km·h^-1时，发生侧滑失效和侧翻失效的概率分别增加了634倍和336倍；车辆总质量的增加对半挂汽车列车侧翻有显著影响；在路面附着系数较低的条件下，半挂汽车列车的主要事故形态为侧滑和折叠，在路面附着系数较高的情况下，半挂汽车列车的主要事故形态为侧翻。因此，在道路设计中，应避免极限最小半径与陡坡组合，严格限速和限载可确保半挂汽车列车的运行安全性能。     

基于风洞试验的桥梁行车安全分析研究

强风环境下桥上行驶车辆受风荷载影响发生侧翻、侧滑、横摆、剧烈晃动等事件频繁发生,严重影响车辆行驶的安全性、舒适性和通行效率。车辆气动力特性参数是影响行车安全的直接因素和重要指标,已有学者针对性地开展了研究工作。然而,既有研究成果主要以地面车辆和大跨度桥上车辆的气动力特性为主,少有文献考虑常规跨度桥梁及其附属结构对桥上车辆气动力特性的影响。因此,以某山区高墩组合梁桥和桥上厢式货车为研究对象,设计制作几何缩尺比为1∶15的桥梁和车辆刚性测压模型,开展系列风洞试验,研究车桥组合典型工况下厢式货车的气动力系数,并分析行车位置对车辆气动力特性及行车安全的影响,基于准静态理论和静力分析方法判断车辆侧翻和侧滑的临界风速。     

大风天气典型事故特征与货运车辆行驶稳定性分析

大风天气造成车辆失稳、侧翻、货物跌落等事故是一类复杂的动力学问题,给相关事故处理工作带来了困难。针对大风天气下的事故致因,尤其强风是否对事故有直接影响等实践问题,首先通过大风事故的地域分布、形态分布,分析大风天气的典型事故特征;然后利用动力学仿真和有限元仿真,对大风天气条件下“新疆三十里风区”涉及货运车辆的事故开展深入研究,并探讨大风天气货运车辆行驶稳定性、货物栓固稳定性等关键问题;最终针对大风天气的事故预防提出建议。     

考虑路面平整度影响的车辆侧滑与侧翻临界风速

为了研究路面平整度对车辆侧滑和侧翻临界风速的影响,建立了二自由度车辆振动模型,依据路面平整度指标和路面功率谱密度之间的关系,利用傅里叶变换推导了基于公路工程技术标准的动荷载系数计算公式,在此基础上根据车辆运动模型推导了车辆侧滑和侧翻的临界风速计算公式,利用MATLAB编制了计算程序,以典型货车为例计算了考虑路面平整度影响和不考虑路面平整度影响的车辆侧滑、侧翻临界风速.研究结果表明:路面摩擦系数,车辆速度和路面平整度对车辆侧滑临界风速都有一定的影响;考虑路面平整度影响时,典型货车临界侧滑和侧翻风速都会相应降低,降低幅度为1 ～2 m/s.     

客车静态和动态侧倾稳定性判别方法对比研究

建立了某款客车侧向、横摆和侧倾的3自由度动力学数学模型,进行了该客车的静态稳定性因子和静态侧翻稳定角的计算,以及动态鱼钩试验和双移线试验的仿真对比。结果表明,静态工况下计算得出的客车所能达到的车辆侧向加速度要比动态工况下的大,客车在极限工况下容易发生侧滑或横摆失稳,发生绊倒侧翻的可能性大于非绊倒侧翻。     

高速紧急转向对大客车侧翻稳定性影响的研究

为了研究大型客车驾驶员不同的紧急转向操作对客车行驶安全性所产生的影响,利用Trucksim软件,采用仿真建模的方法,选用轮胎载荷转移率LTR作为分析指标,通过多组不同路面条件、行驶速度和转角幅度下的车辆动力学的仿真试验,定量地比对分析了不同的紧急转向操作对大客车侧翻稳定性的影响。仿真结果表明,在干燥路面上,行驶速度和转角幅度与客车的侧翻稳定性呈负相关,即行驶速度越高,转角幅度越大,LTR越趋向于1。而在湿滑路面上,行驶速度和转角幅度与客车的侧滑稳定性呈负相关,即行驶速度越高,转角幅度越大,车辆越易发生侧滑。此外,客车在第2次回转时的侧翻风险性或侧滑风险性显著高于第1次紧急转向时的风险。     

基于车辆侧向稳定性分析的弯道行驶安全评价

为提高车辆在弯道路段的行驶安全性,在分析弯道路段事故形态的基础上,提出弯道行驶安全性评价指标.同时,从车辆侧向稳定性分析角度,建立道路圆曲线半径与弯道路段行驶安全性的定量关系.通过TruckSim与Simulink的联合仿真实验,利用3种典型的弯道行驶工况,对现行规范中规定的标准弯道的行驶安全性进行评价.结果表明:道路圆曲线半径与车辆侧向稳定性呈正相关,车速与其呈负相关.在给定实验工况下,车速为120 km/h,圆曲线半径为500 m时,侧向加速度超过0.4g,横向载荷转移率达到0.7,车辆极易发生侧滑/侧翻;而当车速为40 km/h,圆曲线半径低于60m时,车辆动态响应的幅度虽有所增加,但车辆并不会发生侧滑与侧翻现象.      

基于侧向附着系数的车辆侧滑车速鉴定与研究

车辆侧滑的根本原因是高速行驶的车辆在转弯或是制动时所产生的侧向力大于车轮的侧向附着力而引发侧滑,车辆侧滑引发的道路交通事故是一类常见的事故形态。侧滑会使弯道上行驶的汽车冲出道路向外倾翻、直线道路上行驶的汽车闯入对向车道与其他车辆发生碰撞,更严重的会使重心较高的车辆发生侧翻。由于侧滑事故的特殊性以及勘察人员专业知识的有限性等原因,许多侧滑事故在最初的鉴定工作中可能会被当做普通的道路交通事故案件来进行处理。待鉴定人员发现过失再重新进行测量时,很可能会因印痕消失等原因,从而失去了正确计算肇事车辆速度的关键信息,给事故的鉴定工作带来诸多不便。文章依托于某道路交通事故司法鉴定中心参与的多起车辆侧滑事故鉴定工作,总结了轮胎侧滑印迹曲率半径侧滑车辆车速计算法和侧向附着系数侧滑车速计算法这两种计算侧滑车辆速度的方法。并且以实际车辆侧滑事故为例,利用侧向附着系数侧滑车速计算法加以分析计算得出最终鉴定结论与实际情况相符。因此,分析侧滑事故形成原因,找出避免事故发生的方法,提出准确的侧滑事故处理与鉴定方法,不仅为广大事故鉴定人员提供了工作上便利,而且为侧滑事故的预防起到了积极作用,也为安全出行提供了重要的保障。     

高速公路苜蓿叶型立交环形匝道侧滑事故仿真研究

环形匝道是一类事故高发的互通立交匝道,为得到环形匝道的事故发生机制,以宜泸高速公路白鹤林枢纽互通对象,在Carsim软件环境下建立该互通的三维数字模型,模拟车辆在主线-匝道-主线的完整运行过程,在仿真中改变汽车行驶工况和道路运行条件,得到了环形匝道行驶的临界条件并提出了安全改善对策,主要结论如下:超速行驶对车辆匝道行驶稳定性及车辆侧向偏移量有显著影响,超速程度越严重,车辆在匝道上的侧滑风险越高.路面条件对行驶稳定性影响较大,车辆行驶超速20%,在较差的道路条件下(路面有积水、浮雪、霜等),也可以安全行驶,车辆侧滑的风险较低;行驶超速50%,车辆在稍差的道路条件下(路面湿润),可以完成行驶,但存在较高的侧滑风险;超速70%,即使在干燥路面(路面附着系数0.65)行驶也一定会发生侧滑;即超速程度越高,道路附着系数对车辆侧滑影响越大.车辆超速进入匝道时,驾驶员减速操作的起点位置对侧滑存在较大影响,减速起点距离匝道圆曲线越近,侧滑风险水平越高.      

公安部交通管理局交通安全提示

<正>2014年12月份以来,辽宁、广东、天津、四川等地接连发生涉及货运车辆的高速公路多车相撞和校车侧翻等事故,造成人员伤亡。临近年底,冬季运输正值高峰,公路货运繁忙,超载、超员、违法占道等违法行为与恶劣天气影响深度叠加,安全风险加大。公安部交通管理局发布交通安全提示。一、12月10日凌晨,辽宁省阜锦高速发生一起大货车遇冰雪路面操作不当导致侧翻并引起     

山区道路弯道上车辆自动减速系统分析、建模与设计

受弯道离心力影响,在弯道处车辆易发生侧滑和侧翻,山区道路转弯车道为交通事故高发区.车辆自动减速系统运用ITS技术自动控制车辆,使其能以安全车速通过弯道,避免交通事故发生.阐述车辆在转弯道处的运行机理,并对其在直线路段和曲线路段的运行情况分别建立数学模型,且对模型进行解析,以展现车辆自动减速系统的控制过程.通过对数学模型...     

基于零力矩点位置和模糊控制的商用车防侧翻控制

为了防止车辆发生侧翻,引入零力矩点的位置作为车辆侧翻的指标。根据某一时刻车辆的状态,预测下一段时间内零力矩点的y坐标,来计算该时刻的侧翻时间。一旦某时刻的侧翻时间小于设定的门限值,则激活车辆防侧翻控制策略,对车辆进行控制,防止车辆发生侧翻。本文中采用基于模糊控制的PID控制策略,对不同的车轮施加不同制动力矩,防止车辆发生侧翻。通过Truck Sim和Matlab/Simulink联合仿真,对算法进行验证,对采取模糊控制差动制动策略、传统的PID策略和无侧翻控制策略的车辆,分别进行阶跃试验和鱼钩试验,测取采取不同控制策略车辆的实时侧倾角。对比结果表明,采用模糊差动制动控制策略的车辆,防侧翻性能最好。     

重型汽车转向侧翻稳定性浅析

重型汽车一般为非公路车辆,其质心高度较高,行驶的道路条件较为恶劣且装载质量大,车辆的行驶安全十分重要。重型汽车的侧翻试验是难以实施的,本文通过建立重型汽车侧翻的数学模型,进行计算机仿真,     

基于横向稳定性的风区高速公路运行安全研究

高速行驶的车辆经常会受到外界风的作用,极大增加了车辆侧移和倾覆的可能性,严重影响着车辆的稳定性和行驶安全性。从车辆不发生侧倾、侧移的两种失稳的极限状态出发,综合考虑道路线形、路面状况以及交通流组成等多种因素,通过风险分析中事故树分析法综合考虑车辆侧翻、侧滑等多种事故类型,建立在风—车—路三者耦合条件下车辆行车安全性的评价方法体系,用于强横风条件下的道路横向安全性的定量评价以及潜在危险路段的识别。通过实例分析实现了强横风条件下的不同路段间相对安全性比较,为高速公路强横风区间防风设施的设计提供参考依据。     

雾天汽车行驶5大＂安全锦囊＂

随着秋冬季节来临,大雾天气频繁出现,而雾天行车能见度低,视线不清,驾驶员容易产生错觉;同时由于路面湿滑,车辆制动性能变差,容易发生侧滑或造成车辆倾翻.那么如何在大雾天气下安全行驶呢？文章给出了如下建议.     

高速公路横风条件下安全行车速度研究

利用车辆动力学模型,分析了高速公路横风条件下车辆的侧滑问题,在综合考虑横风风速、车型、路面状况和车速的基础上,对我国4种典型汽车的行驶稳定性进行了分析;同时计算了不同类型车辆在不同横风速度下的安全行驶速度。结果表明:在横风作用下,车辆行驶速度越大,侧滑风险越大。因此,在高速公路上需要设置适当的横风限速,以保证横风条件下的行车安全。     

基于MPC的独立驱动电动汽车稳定性集成控制

针对独立驱动电动汽车在高附着系数路面高速急转时易发生侧翻事故,在低附着系数路面急转易发生侧滑失稳事故,且单一控制器在不同附着系数路面适应性较差等问题,根据独立驱动电动汽车特点设计了基于分层式结构的稳定性集成控制器。建立了整车动力学模型,并进行了车辆状态参数估计;设计了稳定性集成控制器的控制策略,对车辆的侧倾、横向稳定性状态判定条件和协调策略的制定进行了研究,分别设计了侧倾稳定性控制器和横向稳定性控制器;设置了路面附着系数0.9到0.2的对接路面仿真工况,并在此工况下对所设计的控制器的控制性能进行了仿真测试。结果表明,所设计的稳定性集成控制器相比于单一控制器具有更好的适应性,可有效降低车辆高速行驶过程中的横向载荷转移系数、质心侧偏角等状态量,提高车辆行驶的稳定性和安全性。