山区高速公路长大下坡路段安全性评价方法研究

为了提高高速公路长大下坡路段的安全水平,对3种常用长大下坡路段车辆制动器温升模型分析,充分考虑项目交通特性,分析长大下坡制动性,结合不同载重及运行速度情况下的主制动器温度值预测结果,对评价路段改善前后的安全性进行检查,研究结果表明:在长大下坡路段,当载重为40t、50t,行驶速度为50km/h、60km/h、70km/h和75km/h,温度始终在260℃范围以内,当超载至60t,行驶速度为50km/h、60km/h、70km/h和75km/h,仅在坡底温度超过了260℃,这主要是因下坡距离过长引起;路段改善后,制动器温升有所降低。     

重型货车长下坡行驶制动器温升模型的研究

针对重型货车长下坡路段行驶安全性问题,对制动器温升模型进行研究。将重型货车坡道行驶制动器温度变化过程分解为制动器升温和降温两个过程分别建模。基于升温和降温模型建立了重型货车长下坡路段行驶制动器温升模型。最后在京昆高速公路上进行了长下坡制动器温升试验,以验证模型的准确性。结果表明:所建立的重型货车长下坡路段行驶制动器温升预测模型的仿真结果与试验数据最大相对误差为7.74%,说明该模型是准确、可行的。     

长大下坡路段辅助减速车道设计

文章针对重型汽车在长大下坡路段的行驶安全问题,对辅助减速车道的设计进行研究。根据排气制动和液力缓速器联合制动的行驶模型,对重型车辆在长大下坡路段的下坡能力进行研究。根据下坡时制动器的温升模型,研究长大下坡路段的辅助减速车道位置设计问题。     

山区高速公路长大下坡路段界定标准研究

以山区高速公路长大下坡界定标准为研究对象,通过分析连续下坡路段交通事故的特点,提出采用分析下坡过程中的主制动器的温升方法来定量地界定高速公路长大下坡路段.研究采用路段典型大货车的温升试验和回归分析的方法,建立了典型大货车在长大下坡路段无辅助制动情况下的主制动器温度预测模型,并计算出下坡过程中主制动器温度达到200 ℃时,不同平均纵坡对应的坡长,并据此提出了山区高速公路不同平均纵坡对应的长大下坡路段界定标准.     

基于长下坡路段车速与制动器温度实时监测的模糊推理预警算法

提出一种实时的车辆长下坡路段车速与制动器温度预警算法.建立长下坡路段的整车纵向力平衡方程和能量方程,分析制动器耗散能量占总能量的比例,研究车速对制动器耗散能量大小的影响,结合制动器吸收能量占制动器耗散能量的比例经验公式,建立制动器温升计算模型;基于试验数据,采用最小二乘法确定模型中的待定系数,比较模型计算的温升与试验数据,最大的均方根误差为12.1℃,对应车速为38 km/h,最小均方根误差为3.7℃,对应车速为50 km/h.安全车速根据安全制动距离和路面纵坡计算得出.预警算法依据车速和制动器温度变化,构造模糊推理系统计算车辆危险指数,综合评价车辆下长坡的危险程度.     

长大下坡持续制动温升试验研究

汽车在长大下坡路段交通事故不断,主要原因是车辆制动器的制动热衰退现象。针对这一问题,选一典型货车作试验车辆,穿越太行山的晋—焦高速公路作为试验路段,并对数据进行了处理和分析。结果表明:随着下坡坡长的增加,制动鼓及制动蹄片的温度明显增加,车辆便会有安全隐患,试验分析结果给驾驶员在长大下坡时提供了制动鼓温升情况起到了一定的安全提示作用。     

基于发动机制动与电涡流缓速器联合特性的山区公路连续长大下坡路段辅助减速车道研究

目前重型货车在下长大坡路段持续制动极易引起行车安全问题。本文提出在长大下坡路段增设辅助减速车道,在一定程度上可缓解下坡压力。因此,引入温升模型,计算车辆下坡失速模型,确定下坡安全距离,以此为缓速车道设计提供依据。首先对发动机制动和电涡流缓速器联合作用下对重型汽车下坡进行研究。其次根据车辆系统动力学,进行汽车下坡能力分析。结合对汽车在制动鼓安全温度阈值内的汽车安全下坡距离的研究,得到下坡安全距离最长坡长为10 km左右,行驶坡度平均范围为3%～7%。基于此确定辅助减速车道的设定位置。     

发动机制动与电涡流缓速器联合制动下长大下坡路段辅助减速车道位置设置研究

目前重型货车在下长大坡路段持续制动极易引起行车安全问题,在长大下坡路段增设辅助减速车道,在一定程度上可缓解下坡安全问题。通过理论研究行车制动器自动过程中温度变化模型,以制动器热衰退临街温度为阈值确定下坡安全距离,以此分析确定辅助减速车道的位置设置合理区间。首先对发动机制动和电涡流缓速器联合作用下对重型汽车进行下坡能力分析,通过对行车制动器安全温度阈值内的汽车安全下坡距离的研究,确定不同坡度下车辆下坡行驶安全距离,得到下坡安全距离最长坡长为10km左右,基于此确定辅助减速车道的设定位置。     

普宣高速公路长大下坡制动效能分析与工程应用

对云南地区公路典型长大下坡路段进行事故调查,分析了长大下坡路段交通事故的共性特征;对比国内主要制动器温升模型,依据采用车型的适用性、参数变量的全面性及是否考虑辅助制动等方面选择合适的温升模型对普宣高速公路18km长大下坡路段行车风险进行预测和分析,结合分析结果,针对性的提出了长大下坡路段安全保障措施,并融入到普宣高速公路交通安全设计中,以期降低普宣高速运营后长大下坡路段事故率,有效保障行车安全。     

高速公路连续下坡路段货车制动毂温升模型修正研究

为使下坡路段货车制动毂温升模型更加符合货车制动毂温度变化规律,提高连续长大下坡路段的安全性,从而更好地指导连续下坡路线纵断面设计,基于连续下坡路段货车制动毂温升机理,通过对长下坡路段主导车型的行车动力学以及热力学分析,对同济大学制动毂温升模型进行修正,在同济模型以三轴载重货车为主导车型的基础上,采用与规范和实际中更符合的东风六轴铰接列车为主导车型,并在发动机辅助制动工况条件下,利用雅西高速3处连续长大下坡路段对该修正后的模型进行了实车验证。结果表明:修正温升模型得到的温升曲线与实测温升曲线更贴合,且修正模型预测的温度与实测温度间的差异随坡长的增加逐步减小,平均差异为16.5℃,低于修正前模型温度与实测温度的平均差异41.5℃。制动毂在3段下坡的预测温度与实测温度间的平均温差分别为21,12.4,21.4℃,均未超过25℃,且温度变化趋势基本一致,说明修正后的温升预测模型精度更高,货车制动毂温升修正模型能更好地预测连续下坡路段的货车制动毂温升状况。     

高速公路连续长大下坡终点与主线收费站间的净距研究

针对山区高速公路中存在连续长大下坡后接主线收费站的情形,考虑到主线收费站的设置位置不仅影响着高速公路的服务水平,还影响到收费站处的交通顺畅以及收费人员的安全,因此对高速公路连续长大下坡与主线收费站间的净距研究是有必要的。通过对连续长大下坡终点后设置主线收费站的影响因素进行分析,选择以载重汽车作为计算车型,研究载重汽车在连续长大下坡行驶时制动器的温度情况;根据制动力矩与制动器温度的关系,及驶完连续长大下坡之后载重汽车制动器制动性能的衰减情况与平均坡度、坡长的关系,以最不利情况取值,考虑载重汽车的满载状态,得出在无辅助制动下可以保证载重汽车制动器仍有效的连续长大下坡坡度与坡长值,提出制动器的减速度最大衰减系数,从而可以计算出在连续长大下坡之后载重汽车制动器所能提供的减速度;最后建立了基于驾驶员标志视认距离、汽车减速距离和驾驶员判别收费站内车道距离的净距计算模型,提出在不同设计速度和过渡段纵坡坡度下,连续长大下坡终点与主线收费站之间净距的建议值。结果表明:在驶完连续长大下坡后载重汽车制动器仍有效的情况下,连续长大下坡终点与主线收费站间的净距和载重汽车制动器制动性能的衰减程度有关,且在设计速度一定的情况下,过渡段纵坡坡度越大,连续长大下坡与主线收费站间的净距越小。     

基于道路行驶工况辨识的重型载货汽车排气制动系统主动控制研究

针对长下坡路段行驶的重型载货汽车因驾驶人路况不熟悉而行车制动系统使用不当引发制动器热衰退风险的问题，本文提出了基于道路行驶工况辨识的重型载货汽车排气制动系统主动控制策略。考虑到山区路段道路纵向坡度信息难准确获取，且制动踏板动作特征与其他路段存在显著的差异，文中选取时间窗内制动踏板平均开度、持续作用时间和制动踏板作用时间比例分别建立了下坡路段行驶制动工况和其他路面制动工况，利用制动踏板动作与开启排气制动系统的因果关系建立了具有连续时间序列特性隐马尔可夫模型。考虑到时间窗长度对控制效果的影响，文中建立时间窗长度为30、60、90和120 s的4种模型，利用京昆高速雅安-西昌段K25-K174左线和右线试验数据进行离线训练和在线辨识验证。道路试验和仿真结果表明：文中提出的控制策略能够准确辨识车辆行驶工况，能够实现排气制动系统主动控制，降低了对驾驶人的高度依赖，从而提高了重型载货汽车下坡路段行驶安全性。     

长大下坡路段货车制动器温度变化规律研究

为深入了解公路长大下坡路段货车制动器温度的变化规律,采用铰接列车开展了货车制动器温度检测实车试验。基于实测数据分析了货车制动器温度在下坡过程中的变化规律。研究结果表明:公路连续下坡路段铰接列车的挂车制动器温度远高于牵引车制动器温度;货车不同的行驶条件下,其制动器温度变化趋势存在一定的一致性,具有"同升同降"的特点;公路连续下坡路段的纵坡值大小是影响驾驶员制动行为的关键因素,公路连续下坡路段的纵坡设计中应严格控制陡坡设计,尤其是连续陡坡。     

山区公路长陡下坡路段大型汽车制动器温度研究 ——以317国道鹧鸪山隧道西引道为例

汽车连续制动是制动器升温的重要原因,尤其是在山区二级公路长陡下坡路段.文中以317国道鹧鸪山隧道西引道为例,采用热成像仪检测67辆大型车辆在完成4.4 km长陡下坡后的制动器温度,分析单车制动器最高温度、同轴左右轮制动器温度、有无载货时制动器温度、有无淋水时制动器温度等.结果表明,4.4 km长、平均纵坡5％的长陡下坡...     

基于GGAP-RBF的重型载货汽车持续制动匹配分级控制策略

为了有效降低长大下坡路段重型载货汽车行车制动器的使用频率和驾驶强度,基于持续制动匹配等级和广义生长剪枝径向基函数(GGAP-RBF)减速度估计模型提出持续制动匹配控制策略。首先以重型载货汽车为研究对象,基于发动机制动、排气制动和电涡流缓速器制动试验研究持续制动力随行驶车速的变化关系;然后以当前车速、车速差以及道路坡度作为输入参数,需求减速度作为输出参数,基于GGAP-RBF建立需求减速度估计模型;最后依据需求制动力与等级制动力差值最小原则选择持续制动匹配等级,同时分别进行定坡度工况下试验验证和变坡度工况下仿真研究以验证控制效果。结果表明:4.2%定坡度工况下,采用所提出的控制策略持续制动等级仅切换2次,比控制最优驾驶人切换少1次,速度变化基本一致;13 160m变坡度工况下,能够实现稳定减速,150m后达到预定车速,随后在60~62km·h~(-1)范围内变化,具有变坡度工况适应性强的特点;所提出的控制策略能够依靠持续制动匹配分级控制而有效降低行车制动器的使用频率和驾驶强度,实现车辆减速和稳定车速下坡行驶的效果。     

基于自适应扩展卡尔曼滤波算法的道路纵向坡度估计

车辆在长下坡路段行驶过程中,道路纵向坡度对汽车纵向受力分析时尤为重要,当道路坡度过大会时会影响汽车的行驶安全性。然而道路纵向坡度很难通过传感器直接测量获得,实时获取道路纵向坡度可以为优化车辆长大下坡提供依据,文章提出基于自适应扩展卡尔曼滤波算法实时估计道路纵向坡度,并进行仿真试验,结果表明,此方法有很强的准确性和实时性。     

基于台架试验的长下坡路段满载中型货车制动风险阈值研究

货车在长下坡过程中为保证行驶安全需要连续制动,容易导致制动器温度不断上升而出现热衰退现象,严重时会导致制动失效和车辆失控,进而发生恶性交通事故。通过台架模拟试验测试了长下坡路段满载中型货车制动鼓温度的变化过程,建立了组合预测模型,分析了不同制动初始速度下鼓式制动器温度的变化规律,得出不同制动初始速度对应的制动器失效温度风险阈值和最大临界制动次数。结果表明:制动初速度越大,制动频次越高,制动器就越容易达到失效状态;当制动鼓发生"热衰退"现象后,其制动效能下降速率也会随着初速度的增大而增大;同时在预测制动风险时,对单一预测模型进行适当组合,可以提高预测精度、减小预测误差。     

减速制动在汽车上的应用

随着道路条件的改善,在公路上行驶的载货汽车、大客车车速一般都高于60km/h。尤其是在山区行驶的大吨位载货汽车,经常需满载下坡,在长坡道上频繁制动,使制动器温度很快上升,以致制动器过热而极易出现衰退,甚至烧焦蹄片。为了减轻行车制动器的负担,并确保汽车的行驶安全,减速制动器(Retarder,也称第三减速器)的生产和运用也逐渐获得发展。如西德规定:“所有总重5.5吨以上的公用事业车辆和9吨以上的载货汽车上均须装用减速     

山区高速公路长下坡路段车辆安全行驶维持速度研究

本文基于统计分析、总结提炼的方法,提出长下坡路段安全行驶维持速度的概念。在长下坡路段实地调研过程中,通过分析车辆速度变化曲线、测量车辆坡底处制动鼓温度、司机访谈等方法论证长下坡路段安全行驶维持速度的客观存在性,并对长下坡路段维持速度进行定量分析,确定长下坡路段速度建议值。该成果可指导长下坡路段司机的安全运行,极大地提高长下坡路段运营安全性。     

发动机制动工况下汽车制动器摩擦性能分析

建立了基于恒速制动车辆纵向力平衡方程、制动器耗散功率及其温度变化微分方程、管路压力调节等子模型的恒速长下坡汽车制动器摩擦性能分析系统.以两轴中型汽车为例,对前后制动器在不同挡位发动机制动时的温度、制动副摩擦因数、制动力分配及管路压力变化进行了计算.结果表明,在不影响车速情况下,合理使用各挡发动机制动可改善汽车前、后制动器热负荷,减小或避免制动摩擦力矩热衰退,保证汽车下长坡安全行驶.