山区道路橡胶减速带车辆运行特性分析

为明确山区道路中减速带布设对车辆运行的影响，选择在重庆市主城区江南立交开展减速带布设区域的实车试验，采集了车辆的速度和加速度等数据，以此分析试验路段的运行特征。结果表明:①速度分布带宽在减速带两侧各40 m左右达到极小值，在减速带位置速度带宽出现反弹，表明在减速带布设位置车辆运行速度差异较大，容易产生追尾风险；②减速带对驾驶员的速度选择行为有较强的约束力，且2个减速带相隔越近对速度选择行为的约束作用越强，减速效果更好；③通过减速带之前的初速度越大，所需的减速长度越长，应越早采取减速措施；85th百分位减速长度值和加速长度值分别为225，212 m；④车辆通过减速带时的加速度、减速度与制动初速度、加速前初速度的大小密切相关；道路环境越复杂，车辆通过减速带时减速度与加速度曲线的差异性越显著；⑤减速带对车辆的速度折减率上限可达0.9，下限随初始速度的增大而增加。      

路肩隆声带警示效果的试验研究

使用Wirtgen W600DC型铣刨机在试验路段上设置了5种形式的路肩隆声带,采用驾驶员头部位置处的噪声值、地板和座椅处的振动加速度值作为测量参数,进行了3种车型(轿车、中型客车、重型货车)的道路试验,建立了路肩隆声带警示效果与结构参数间的经验模型。试验结果显示,在隆声带条件下,噪声增大了8~23 dB,且在车速为25km/h时出现峰值,在车速大于40 km/h时,随车速的增加而增大;车辆地板加速度均方根值平均增大4~7倍,车辆座椅加速度均方根值平均增大2~3倍。车辆地板和座椅加速度,在隆声带深度大于14 mm时增幅较大,且对于同一结构尺寸的隆声带,在车速为20~35 km/h时出现波峰,在车速大于40 km/h时,随车速的增加而增大。最后,在保证路肩隆声带警示效果以及使用安全性的条件下,提出了适用于我国高等级公路的路肩隆声带合理结构参数建议。     

不同荷载车辆通过减速带的振动特性测试与分析

由于橡胶减速带的高度比路面粗糙度大得多,当车辆以一定的速度通过减速带时会引起车辆和地面的强烈振动。为了分析由此产生的振动特性,文中采用现场实测的方法,首先对现场试验过程进行探讨,确定测试方法,然后对测试结果进行精度分析。结果显示,车辆在不同速度下的振动加速度时域信号中两个振动过程中的加速度波形峰值所对应的位置就是前后两个车轮通过减速带时的位置,而且荷载越重这种现象越明显,即精度越高误差越小,产生的振动加速度也越大;同时前轮通过减速带产生的振动加速度大于后轮产生的振动加速度。     

公路路基不均匀沉降下的车辆振动分析和路基沉降评价

软土地区的公路往往发生较大沉降和不均匀沉降,严重影响司乘人员的乘车舒适性,降低了公路的服务水平。研究表明,司乘人员的乘车舒适性与振动加速度相关。为了评价软土地区公路不均匀沉降对行车舒适性的影响,本文采用车辆-道路相互作用五自由度分析模型,编制MATLAB程序求解振动加速度,根据ISO 2631标准,以加权加速度均方根值为舒适性评价指标,进行了车辆振动特性分析。研究发现,发现加权加速度均方根值随轴距和车身质量的增加而减小,随座椅刚度系数和阻尼系数的增加变化较小。针对浙江省杭金衢高速公路K0~K35路段的沉降情况,利用五自由度模型分析了车辆通过该路段的竖向振动加速度,提出基于行车舒适性的路基沉降评价方法,并以该路段为例进行了沉降评价。     

急弯处警告标志位置对驾驶行为的影响研究

为探索急弯处不同警告标志位置对驾驶行为的影响机理,利用驾驶模拟试验,在急弯前设置5种不同位置的警告标志,观察车辆在弯前直线路段、弯道路段中的运行状态.结果表明,标志位置对直线路段的平均速度,直线、弯道路段的平均加速度、速度标准差均存在显著性影响;标志位置与急弯半径的交互效应对直线路段的平均速度、弯道路段的平均加速度有显著性影响.警告标志位置能够影响车辆在弯前直线路段的行驶速度、驾驶员在弯道路段对速度的纵向控制以及过弯前后速度的波动性;同时,对速度控制的影响还受到急弯半径的干扰.     

电容式车辆称重装置动态性能测试与分析

针对传统车辆称重装置存在的动态测量时被测车辆速度较低、测量误差较大等方面的不足,设计开发一种电容式车辆称重装置。在介绍称重装置结构设计和称重原理的基础上,对其动态性能进行测试与分析。首先从速度、加速度、振动因素对称重装置的影响进行试验测试,测试表明加速度对动态称重影响较大,而速度、振动因素对动态称重影响较小。进一步理论建模,从运动和受力角度对称重装置进行理论分析,并与试验结果相对比。试验测试和理论分析表明,电容式车辆称重装置结构简单,安装方便,抗干扰能力强,测量精度高,既适用于静态测量,又适用于动态测量,具有较好的推广价值。     

基于汽车动力学的振动减速带设置间距研究

运用汽车动力学,考虑车辆在长大纵坡下坡路段加速性能,假设减速带减速效果已知,以车速不超过道路设计车速为前提,进行振动减速带设置间距的研究,得出了在不同的设计车速、不同纵坡坡度下,振动减速带的设置间距.分析显示,车速越高,振动减速带设置间距与纵坡的关系越明显.并以武汉长江隧道为例,比较了普通路面、防滑路面及设置减速带后汽车行驶速度曲线,结果表明,减速带可以有效地降低车速.最后,对研究进行了讨论.     

高速公路振动减速标线路段运行速度变化规律研究

选取山区高速公路3类代表性的振动减速标线进行了实地交通流检测。对不同检测断面的速度、交通流量等进行了统计分析;对各检测断面小车、大车速度分布的正态性进行了验证,研究了车辆通过3类振动减速标线的速度变化特征;利用回归分析方法,分别建立了高速公路振动减速标线路段小车、大车的运行速度变化规律模型,并针对模型所反映出的车辆在高速公路振动减速标线路段运行速度呈现先减速、后加速的变化特点,提出设置振动减速标线提醒标志、延长振动减速标线长度及组间距等安全管理建议。结果表明:模型与实测数据吻合较好。     

长大下坡振动减速带合理间距研究

运用行车动力学理论,考虑车辆在长大纵坡下坡路段加速性能,以车速不超过道路设计车速为前提,进行振动减速带设置间距的研究,得出了在不同设计车速、不同纵坡坡度下振动减速带的设置间距.分析显示,车速越高,振动减速带设置间距与纵坡的关系越明显,减速带可以有效降低车速.最后,对研究结果进行了讨论.     

车辆轮轴竖向振动时域特征试验研究

为了研究车辆动荷载时域特征,现场实测高、低等级两种道路的路面平整度指标,利用自主研发的车辆轮轴动荷载测量仪进行现场试验,测试重型货车和小型货车在不同速度下的轮轴竖向振动加速度,并对振动加速度标准差进行分析。结果表明,车辆轮轴振动加速度标准差随着速度的增加而增加,小型货车的振动加速度标准差小于大型货车;车辆装载质量对轮轴振动加速度的影响较大;平整度对车辆振动加速度有一定影响,车辆空载时影响较小,满载时影响较大。     

基于数值仿真的单开孔型减速带设计

为了减轻车辆通过减速带时的振动,在确保车辆减速效果的前提下,提出一种单开孔减速带设计,使车辆一侧车轮通过凸起减速带块体。运用振动理论和LS-DYNA有限元进行分析,结果表明采用单开孔减速带可以有效降低车辆垂向极限位移、极限速度和极限加速度;对受冲击最大的前独立悬挂横臂进行力学分析,结果表明单轮、双轮两种方式下悬挂几乎都不受损,其振幅、塑性应变及应变能基本一致,单轮通过可有效提高驾乘的安定性与舒适性。     

考虑邻板高程差的装配式水泥路面行驶舒适性研究

为了研究装配式路面板的预制与安装误差所导致的板块间高程差对行驶舒适性的影响,从而为装配式水泥路面板的尺寸设计和施工控制提供参考。采用了模型仿真的方法,以座椅加权加速度均方根值作为评价指标,在四自由度1/2车模型的基础上,增加座椅质心竖向位移作为一个自由度,建立五自由度1/2车模型。采用Newmark-β法对该模型进行求解,计算车辆驶过不同邻板高程差时振动方程的解,获取座椅处的加权加速度均方根值。分析了车型、行驶速度、邻板高程差大小、板长等因素对加权加速度均方根的影响,进而通过加权加速度均方根对装配式水泥路面的行驶舒适性进行评价。结果表明:邻板高程差引起的装配式水泥路面不平整对行驶舒适性影响显著,且影响程度与车型、行驶速度、邻板高程差大小、板长等因素有关;车辆在驶过单个接缝时,其座椅竖向加速度最大值会随着车速和邻板高程差的增加而增加;车辆在驶过多个接缝时,其加权加速度均方根值会随着邻板高程差的增加而增加,随着板长的增加而减少;接缝影响距离随车速呈现整体上升趋势,但其大小会根据车型和车速产生规律性的变化;使用加权加速度均方根值对行驶舒适性进行评价,可为装配式水泥路面的设计与施工提供参考;在板块设计和施工中,可以通过控制最小板长,提高施工水平,降低邻板高程差,来保证路面的行驶舒适性满足设计的要求。     

公路平直路段运行速度模型分析与优化

对中国现行公路项目安全性评价指南提出的"平直路段运行速度测算模型"中的加速方式进行了分析,通过研究典型路段车流的运行速度规律,找出平直路段测算模型存在的问题,并采用速度微分方程推导、加速时间和加速距离计算、加速曲线绘制等方法对运行速度平直路段的加速方式进行了研究,最终提出"动态加速度"的概念,优化得到能科学表征出平直路段运行速度变化的即时加速度计算方法(动态加速法)。结果表明:动态加速法将即时加速度与即时速度和期望速度有机地联系起来,更好地模拟出汽车在平直路段上的实际加速状态;经与车辆加速曲线图表对比,动态加速法优化和完善了现有平直路段加速度获取方法,具有较强的理论价值和实用价值。     

3种不同类型路侧振动带的对比分析

针对切削式路侧振动带、陶瓷道钉路侧振动带以及热熔型路侧振动带，通过实践应用和现场测试，分析了这3种类型振动带对不同车型的警示效果，提出了振动带主要设计要素变化对警示效果的影响规律。结果表明，切削式振动带对小轿车主要靠噪音警示，振动警示次之，对重型货车的警示效果一般；陶瓷道钉振动带对小轿车而言振动警示主导，噪音警示次之，对重型货车主要依靠振动警示；热熔型振动带对小轿车主要依靠噪音警示，振动警示一般，而对重型货车的警示效果均较弱，并给出了3种路侧振动带的建议尺寸。结合实践应用，对3种类型振动带的施工工艺、施工要点、施工成本以及适用场合给出了建议。     

改进的车辆振动响应均方根值计算公式及其工程应用

为有效解决现有车辆振动响应均方根值计算公式在实际工程应用中存在的过高估计问题,以滤波白噪声路面谱作为车辆系统的路面输入模型,运用随机振动理论和复变函数积分求解方法,推导得到了基于1/4车辆模型的车身垂直振动加速度、悬架动挠度和车轮动载荷均方根值计算公式,并通过实车试验进行验证。与传统白噪声路面谱输入模型计算结果的对比分析表明,所建立的计算公式能更加真实地反映车辆的实际振动情况,而传统计算模型对高速运行时的车辆振动响应存在高估现象。该公式可有效应用于车辆行驶振动响应的估计、路面等级的预测和车辆初始设计时悬架系统阻尼比的估算。     

确定可靠性强化试验道路行驶车速方法初探

为了规范可靠性试验中强化路的行驶速度,达到更好更快捷地考核车辆装备可靠性的目的,本文以Unimog4000为例进行了典型路面的平顺性行驶试验。车辆分别以不同的车速通过典型路面,记录各测点的振动时域信号。在后期处理中,采用DASYLab对信号进行时域和频域分析。以加速度均方根值为对比依据,对不同车速下车辆在B级沥青路面和搓板路面上的振动做了对比,从而为确定可靠性试验中不同强化试验路的行驶车速提供了一个依据。     

路肩隆声带应用安全性试验研究

路肩隆声带是警示驾驶人提高注意力,减少单方事故的一种有效的道路安全设施。为了评价路肩隆声带对车辆的安全性影响,提出了采用车辆前轴振动加速度值、方向盘振动角加速度值作为车辆冲击状况和方向稳定性的评价参数。在3种车型、5种型式隆声带道路试验的基础上,建立了定量描述路肩隆声带主要结构尺寸与安全性能评价参数之间的经验模型,为路肩隆声带的应用安全效果分析提供了工程计算方法。     

刚柔耦合汽车平顺性仿真及试验研究

运用有限元和多体动力学方法,对车辆前、后悬架和车架进行了柔性化处理,分别建立某越野车的刚体、刚柔耦合模型以及仿真路面,进行了整车平顺性仿真和实车道路试验。结果表明,在脉冲路面,刚柔耦合模型中悬架、车架柔性体的变形会导致振动加速度曲线两波峰间的波动变化减小,而刚体模型衰减幅度较大;在C级随机路面,刚柔耦合模型的加权加速度均方根值大于刚体模型数值,更接近道路试验值。     

基于公路运行速度设计的标准车型分类标准

为研究建立适用于公路运行速度设计的标准车型,通过对大量试验路段的实地交通调研,结合中国近10年的车型资料,建立了车型参数资料数据库;通过分析中国车型参数统计分布,采用阶段式多元综合聚类法对车型参数进行聚类;综合分析采集的车辆实际运行特征参数,通过应用聚类分析及速度-轴距分布分析,初步确定了以速度和轴距作为车型划分类别,并依据中国车辆轴距分布统计结果确定了基于轴距的车型划分标准。结果表明:汽车轴距、比功率是车型分类标准划分的重要指标;提出的用于中国双车道公路和一级及高速公路运行速度分析的车型分类标准对于公路运行速度设计有着重要的理论意义。     

双车道二级公路直曲衔接段车辆运行速度变化研究

在道路线形设计中,路段间运行速度差是作为评价道路线形与行车安全的重要指标之一,准确地获取路段间运行速度变化十分重要。文中通过测取车辆在二级公路直曲衔接段上连续运行速度,研究车辆在二级公路中弯道处的驾驶行为,得出车辆在弯道处的速度变化规律,进而建立加速度与减速度预测模型;对比分析直曲衔接段单独车辆的速度变化85%统计值(Δ85V)与直曲两路段间85%速度统计值的差值(ΔV85)间的关系,发现ΔV85存在低估车速变化的情况,从而为线形设计评价方法的改进提供依据。