匝道横断面宽度及加宽位置研究

基于国内外对于匝道横断面及其各组成部分宽度等方面的研究成果分析总结,对我国运营车辆进行调研,提出了不同车型的分类标准,结合我国当前常见车型对规范中车型尺寸进行了修正。在选定小客车与大型车代表车型的基础上,建立了横断面宽度影响模型,使用被多国规范所采纳的斯特拉霍夫经验公式和波良可夫经验公式对不同车型专用匝道车道的宽度进行了计算,并提出了相应的匝道车道宽度推荐值。基于驾驶员心理特性和停车视距的因素,在考虑侧向余宽、车身宽度的基础上,建立了满足驾驶人停车视距需要的不同圆曲线半径对应的匝道侧向净距值计算模型。结合匝道车道设计宽度,提出了左侧硬路肩宽度推荐值。从硬路肩紧急停车的功能出发,建立了满足紧急停车需求的匝道右侧硬路肩宽度计算模型,提出了不同设计速度下的右侧硬路肩宽度推荐值。根据车辆的转向和转动半径,建立了车辆行驶轨迹的几何模型。以大型车宽度为最不利条件,在车辆转向理论研究的基础上,根据圆曲线设计半径和匝道车道数计算了匝道加宽位置和加宽值宽。根据驾驶员视点位置和车辆运行特征建立了曲线内侧车道视距计算模型,从而得到了不同设计速度的侧向余宽。综合考虑匝道车道宽度和路肩宽度研究结果,提出了匝道总体断面宽度推荐值。     

基于换道模型的高速公路隧道出口与主线分流点最小净距研究

通过对现有净距计算方法的讨论,提出了隧道出口与主线分流点最小净距的定义,并探究净距的组成部分。通过分析主线分流的构造形式、车道数对净距的影响,并基于明适应、标志视认、驾驶人的判断、换道和确认距离对净距的影响,根据换道模型建立了最不利情况下隧道出口与主线分流点的最小净距计算模型,提出了推荐值,并利用VISSIM对模型的合理性进行验证。研究结果表明:随着设计速度和车道数的增加,隧道出口与主线分流点的最小净距均增大;设置大型车专用匝道对于减小隧道出口与主线分流点的最小净距作用不明显。     

先入后出型城市快速路匝道组合的最佳间距

以上海市某先入后出型匝道组合为例,利用校验后的仿真软件TSIS研究了匝道间距与交织区平均速度的变化关系.结果表明,随着匝道间距的增加,交织区平均速度呈先增加后趋于稳定的趋势,且匝道间距对主线最外侧车道的影响程度远远高于对内侧车道的影响.借助统计软件SPSS分析了主线设计速度分别为60、80、100 km/h时匝道间距、流量、汇入比、分流比与交织区平均速度的关系并建立了相应的定量模型.结果表明,主线设计速度不同时,影响交织区平均速度的因素也有所变化.根据定量模型分别计算了不同设计速度和交织区平均速度条件下的匝道间距,并根据实际情况对计算值进行了修正,最终给出了合理的推荐值,并与《城市快速路设计规程》(CJJ129-2009)中的推荐值进行了对比.结果表明,定量统计模型计算值较为合理,且更加详细,便于工程应用.     

匝道分合流点距匝道收费站安全间距研究

针对目前规范中关于匝道分合流点与匝道收费站间距值规定模糊的不足,通过理论分析将匝道分合流点与匝道收费站间距进行合理划分,即可插入间隙段、车辆换道段和排队调整段,根据交通流理论计算了车辆可插入间隙段的取值;根据圆形换道理论计算了车辆换道运行段的长度,最后得出了匝道分合流点与匝道收费站间距的推荐值,同时也发现:匝道分合流点与匝道收费站间距主要受合流点与收费站出口的间距和速度的限制,且出口收费车道数越多,间距要求越大,速度越高,间距越大。最后在湖南省永州至零陵高速公路项目的四座互通式立交中应用了本文的研究成果,既保障了工程项目运营的安全性,又节约了投资。本文的研究成果从一定程度上补充和完善了我国规范关于匝道分合流点与匝道收费站间距模糊的规定,为设计人员的取值提供了依据。     

高速公路互通立交小半径匝道雨雪天事故风险与限速研究

为了探究车辆通过小半径匝道横向失稳形成机制及横向失稳车辆的临界特征，以重庆境内石渝高速(龙桥互通—丰都东互通段)的8处互通立交小半径匝道作为研究对象，运用Carsim/Trucksim软件探究车辆在不同匝道道路条件下的临界速度，并分别建立小客车和货车的临界速度计算模型，最后结合模型提出车路协同的动态限速方案。研究结果表明：车辆横向偏移量波动较大时极易发生侧滑；建立的临界速度计算模型对于小半径匝道的临界速度计算具有较高的可靠性；货车临界速度具有饱和现象，即当道路摩擦系数大于0.55时货车的临界速度将不再明显变化；道路摩擦系数小于0.45时货车的临界条件为侧滑，当道路摩擦系数在0.45～0.55之间时货车的临界条件会由侧滑转变为倾斜；车路协同动态限速方案能够在不同天气条件下进行限速，并能控制限速差值在30 km/h以内。     

关于高速公路匝道连续分流点最小间距的探讨

以高速公路匝道连续分流点最小间距为研究对象,通过分析其影响因素、车辆行驶路径及最小间距组成等,建立了考虑高速公路主线设计速度、运行速度过渡段及匝道设计速度等因素的匝道连续分流点最小间距模型,提出了基于该模型的匝道连续分流点最小间距值。模型计算值相较规范规定值更详尽,与不同匝道设计速度搭配取用,可为相关设计提供一定参考。     

考虑主线车道数与匝道车速的快速路出入口最小间距计算方法

为完善现行标准、规范,满足日趋精细化的工程实践需求,开展了快速路出入口最小间距计算方法研究.总结了快速路出入口组合形式与最小间距划分方式,根据车辆变道,提出将交织段进一步划分为合流变道段与分流变道段;以尽量避免分合流车辆对主线交通流干扰为原则,重新建立了不同组合形式下出入口最小间距计算式.针对快速路主线自由流、稳定流上段和稳定流3种运行状态,考虑匝道车速,分别建立了加、减速段长度计算模型;引入间隙接受理论,建立了等待合流段长度计算模型;以变道条件最差为前提,结合主线车道数,提出了车道变换长度的确定方法 ,并据此优化了加速车道、减速车道、车道变换、出口标志识认4类长度的计算方法.给出了三级服务水平下,对应于不同主线设计速度、车道数和匝道设计速度的出入口最小间距推荐值,结果表明,在76.5% 的工况中,推荐值小于规范值;推荐值高于规范值的情况集中于主线设计速度高于80 km/h,单向车道数为4的工况中;对应于60 km/h,80 km/h,100 km/h的主线设计速度,推荐值平均比规范值低160 m,138 m,70 m.与规范值相比,推荐值能满足更为灵活的设计需求.      

基于平曲线参数的服务区出入口匝道长度研究

以服务区出、入口匝道的基本概念和相关设计指标为出发点,基于匝道平曲线设计的不同类参数,利用《公路项目安全性评价规范》(JTG B05-2015)(以下简称《规范》)中,匝道运行速度预测模型,构建服务区出、入口匝道最小长度计算模型.最后计算得到不同设计速度下高速公路服务区出、入口匝道长度的最小取值.     

高速公路货车不规范过秤模拟试验及质量恢复方法

为了有效降低高速公路货车不规范过秤造成的巨大经济损失,分析了货车不规范过秤的方式,并对货车不规范过秤行为进行力学计算分析,在此基础上开展了货车大量实地模拟试验,提出了质量恢复方法和数学模型,研发出了一套质量恢复应用程序,并在高速公路收费站进行了实际应用验证。结果表明:该数学计算模型质量恢复效果显著,质量恢复方法可行,平均每辆货车恢复质量为1 283 kg,明显提高了高速公路动态称重设备防止跳秤和冲秤的能力。     

互通式立交小半径匝道超高设计方法研究

通过对相关规范中匝道最小圆曲线半径计算时有关横向力系数及超高横坡的对比分析．结合各相关规范，介绍国道主干线广州绕城公路南环段施工图设计，中小半径匝道超高横坡的取值。     

山地城市螺旋匝道驾驶仿真与关键设计指标

山地城市受道路资源等因素的制约,常将螺旋匝道作为衔接两侧道路高差的方案。由于目前缺乏针对螺旋匝道的设计标准,导致螺旋匝道在设计时往往沿用环形匝道甚至支路的线形标准。选择重庆市主城区的7个螺旋匝道开展自然驾驶实验,并通过Carsim仿真软件建立道路环境模型,分析比较导致车辆轨迹偏移的关键影响因素。研究结果表明：在利用Carsim进行驾驶员仿真模型建立时,采用闭环控制模式仿真结果可信度较高;当仿真运行速度超过实测运行速度62.5%以上时才会出现轨迹偏离的现象,建议适当提高螺旋匝道设计速度;部分螺旋匝道设计最小圆曲线半径可根据实际情况适当下调;对于设计速度较低的螺旋匝道,可通过提升超高值以保证实际运行速度的提升。     

基于颗粒流模拟的避险车道制动床长度确定方法

提供了一种利用颗粒流模型模拟刹车失灵货车驶入避险车道制动床后的运动过程,进而确定制动床长度的方法.所建立的颗粒流模型能够较好地模拟刹车失灵货车驶入避险车道制动床后的运动过程.仿真模拟结果显示,FHWA方法偏不安全,工程设计时制动床长度不应小于FHWA方法计算值;制动床坡度越小,FHWA方法计算出的制动床长度越偏不安全....     

基于非参数假设检验的高速公路车辆分类研究

为获得高速公路车辆分类的量化方法,根据典型测点的各车型轴载谱数据,归纳了高速公路的主要车型,并研究了高速公路车辆分类方法。采用2个独立样本的非参数假设检验,研究了客车与各型货车前轴及单后轴的称重数据是否来自同一总体,在此基础上,采用多个独立样本的非参数假设检验方法研究了各型货车间相同轴型的称重数据是否来自同一总体。研究表明,各型货车力学特性接近,属于同一大类型;而客车与货车的力学特性差异明显,因此可将客车与货车划分为两大类型。非参数假设检验方法为高速公路车辆划分提供了量化的依据。     

自动变速车辆坡道行驶工况下换挡规律的研究

从采用一般换挡规律的AMT车辆在坡道行驶时容易出现的问题出发,分析了换挡循环问题、意外换挡问题和紧急制动问题的原因;提出通过计算理论加速度判断坡道工况的方法;制定修正后的坡道综合控制换挡规律。通过仿真分析,验证此方法可以有效解决各种坡道换挡问题。     

避险车道制动距离计算方法研究

国内外的实践经验已经证明,避险车道改善连续长大下坡路段交通安全问题最常用且最有效的工程措施。避险车道制动距离的计算是避险车道设计中的关键问题。介绍了3种制动距离计算方法,分别为:基于运动学原理的分析方法,基于动量原理的分析方法,以及基于实车试验的经验数据拟合方法,并介绍了各种计算方法的原理与计算过程,总结了各种计算方法的优缺点。对避险车道制动距离的探讨,可为避险车道的长度设计提供重要参考。     

异形盾构施工注浆工况下衬砌结构受力分析与荷载设置

为更加精细化地指导大断面异形盾构隧道施工注浆荷载下的结构设计工作,依托宁波地铁3号线类矩形盾构隧道工程,探索施工荷载注浆工况下衬砌结构的受力特征,研究同步注浆填充阶段真实的浆液扩散过程及其压力分布规律,针对既有设计模型中注浆工况下的荷载施加模式、注浆填充扩散压力分布计算模型以及特殊工况下的实际受荷情况进行综合分析。结果表明： 按注浆填充扩散压力分析的结构受力较为均匀,而既有设计模型注浆工况和特殊条件下的荷载分布会使得管片结构受力更加不利,建议在类矩形盾构衬砌结构注浆工况设计模型中考虑浆液环向填充扩散机制对应的结构受力模式为基础,在拱顶、拱肩、拱腰及拱底处分别叠加100、150、200、250 kPa的分布压力较为合适。     

波形钢腹板组合箱梁桥荷载试验研究

为检验某新建波形钢腹板-钢底板-混凝土顶板组合箱梁桥的施工质量及实际承载能力,分析该桥在等效车辆荷载作用下的静、动力特性,运用结构有限元分析软件MIDAS CIVIL对该桥建立有限元仿真模型。通过现场静载试验及动载试验,实测桥梁结构在等效车辆荷载下的静、动态数据并与理论计算值进行比对分析,以此验证简化模型的合理性和准确性,并对桥梁施工质量和实际承载能力做出评价。     

城市高架道路匝道与平面交叉口衔接空间优化设计

高架道路上、下匝道设置合理与否往往关系到交叉口乃至高架道路自身的运行。以常见的平行式匝道设置为对象,在分析其存在的问题基础上,提出了5种匝道优化设计方法,为城市高架道路匝道布设提供了新思路。     

重型卡车空调系统设计

本文以传统重型卡车用空调系统的设计思路为原型,根据现有重型卡车的性能要求及发展现状,经过合理匹配计算,设计了重型车用空调系统。     

考虑疫情影响的卡车无人机协同配送路径优化

在新型冠状病毒感染的肺炎（新冠肺炎）疫情蔓延的背景下，提出利用“卡车-无人机”协同配送新模式对疫情相对严重的地区进行物流配送，进一步研究该模式对疫情影响下物流配送的价值。考虑无人机最大飞行时间、载重以及道路条件等因素，将客户分为只能由卡车服务的客户、只能由无人机服务的客户以及卡车与无人机均能提供服务的客户3类，以车辆总服务时间最小为目标，建立车辆与无人机协同为客户提供配送服务的数学模型。设计嵌入简单启发式算法的混合邻域搜索算法，通过不同规模算例运算时间及多次运算解的波动性验证算法的有效性；通过对TSP算法、邻域搜索算子的不同组合的分析，找出最优的组合，进而对无人机最大飞行时间、无人机飞行速度载重影响因子进行了灵敏度分析。研究结果表明：计算结果验证了算法的有效性；TSP算法质量直接影响邻域搜索操作得到解的质量，可以通过高效TSP算法设计寻找更好的配送方案；无人机续航能力越强，目标函数就越小，无人机飞行速度载重影响因子越大，导致配送所需的服务时间越多，可以通过选用续航能力强、飞行速度受载重影响小的无人机提升配送服务效率。研究成果可以为城市发生重大灾难或特殊情况时，城市物流配送系统中无人机的应用提供指导和参考价值。