高速公路超高设计方法

在高速公路设计中．超高设计是一项很重要的设计内容。所谓超高就是为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力．将路面做成外侧高于内侧的单向横坡形式。合理的设置超高可以全部或部分抵消离心力,提高汽车行驶在曲线上的稳定性和舒适性。超高横坡度在圆曲线上是与圆曲线相适应的全超高．在缓和曲线上应是逐渐变化的。     

"二十四道拐"盘山公路车辆行驶轨迹研究

为研究受环境因素限制的道路行车安全性,以"二十四道拐"盘山公路为例,应用UC-win/Road模拟软件,建立公路仿真场景,通过设定交通流进行虚拟驾驶模拟,得到并分析车辆在"二十四道拐"盘山公路弯道路段的行车轨迹变化规律及行驶冲突区域。结果表明:UC-win/Road模拟可明确各弯道路段的行车冲突区域;不同行车方向行车冲突区域不同,上行车辆入弯直线段,下行车辆出弯圆曲线段,对向车辆发生冲突的可能性较大;行驶于"二十四道拐"上的车辆基本能在自身车道内完成转向;第10拐、第11拐这两拐弯受地形及线形因素影响,线形指标超出规范极限值,车辆横向偏移量分别为172.29、157.07cm,仍可保证行车安全性。由急弯陡坡组成的"二十四道拐"盘山公路总体满足行车安全性,其线形设计为环境受限地段公路修筑提供设计启示与技术依据。     

公路超高渐变方式探讨

公路超高设计是公路几何设计中十分重要的方面,合理的超高设计是保证曲线路段行驶车辆的横向稳定和行车舒适安全的主要措施.在介绍近年来公路设计中常用的几种超高渐变方式的基础上,结合对公路路线设计规范相关条文的理解,分析了各种方式的利弊,以期为实际工作提供参考.     

双车道公路平曲线段径向加速度相关实验研究

车辆的径向加速度是车辆在弯道上行驶时驾驶行为的重要表征,通过对加速度的分析,可对驾驶员加速和刹车的行为进行定量描述.通过对双车道公路平曲线处的车辆运行车速现场进行行车实验,获得车辆转弯时的径向加速度,利用Matlab软件建立了车辆加速度与平曲线线形之间的数学模型.实验结果表明,平曲线处车辆行驶时的加、减速行为：车辆从直线进入到曲线时逐渐以较大的减速度减速至该圆曲线半径所对应的运行车速;当汽车离开曲线时,会适当加速至期望车速,然后做匀速行驶.     

山区低等级公路弯道行车速度对行车轨迹的影响

将驾驶模拟器应用于交通仿真中.在具有不同道路线形组合的弯道上,对小客车进行了行驶试验.针对山区低等级公路小半径曲线的特点,分析了行车速度的变化趋势以及与行驶轨迹的关系.对于小半径曲线而言,车辆在进入曲线时速度降低,轨迹发生内向偏移;而车辆在驶出曲线时速度提高,轨迹发生外向偏移.进一步地考虑曲线路段车辆受力特征及驾驶人驾驶行为,分析了行车速度与行车轨迹侧向偏移的相关性,得到了基于车速的行车轨迹侧向偏移计算模型,计算结果可为山区公路线形设计提供参考依据.     

高速公路超高设计分析

在平曲线上设置超高,其目的是形成向心力,以平衡车辆在弯道上行驶的离心力.随着公路设计新理念的推广,应结合运行速度理论对不同等级、不同地区、不同交通获况的道路进行更加合理的超高设计,以保证道路行车安全.     

浅析行车舒适性的主要影响因素及评价方法

公路线形是影响公路工程质量的首要因素,在很大程度上决定了汽车行驶的安全性、舒适性和经济性。随着我国高等级公路建设的发展,公路线形设计技术有了很大提高,积累了大量经验,设计规范和技术标准不断完善。随着公路建设的飞速发展,人们不再仅仅满足于"有路行驶"的状况,而是越来越要求"有好路行驶",这就使汽车在公路上行驶时不仅要有安全性,舒适性也越来越受到人们的重视。分析介绍了影响行车舒适性的主要影响因素和当前评价行车舒适性的各种方法。     

基于行驶稳定性的山区公路弯道最小半径优化

做好山区公路弯道最小半径指标设计是提升山区公路安全性的重要举措.通过对车辆弯道行驶动力学分析,以事故临界状态为限制建立安全模型,讨论了在不同设计车速下,弯道圆曲线最小半径与超高、横向附着系数等参数的关系,通过Carsim仿真软件验证了安全模型的正确性.理论分析及仿真结果表明,弯道设计应重点考虑避免车辆发生横向侧滑失稳,弯道最小半径与超高、横向附着系数值成反比,与车速呈正比,并与车型参数无关,进而提出山区公路弯道最小半径指标优化建议.在实际设计应用中,还应根据预测弯道最大运行车速值和横向附着系数值对最小半径指标进行校核.     

公路设计中圆曲线超高值的计算方法分析

车辆以一定的车速在圆曲线上行驶,车辆所产生的离心力由路面的横向力系数及超高来共同抵消,不同半径圆曲线对应不同的超高数值和横向力系数,横向力系数与圆曲线半径的倒数成非对称竖曲线关系.     

缓和曲线长度对车辆行驶轨迹的影响

为揭示自由流交通状态下,缓和曲线长度对车辆行驶轨迹的影响规律,在预瞄最优曲率模型的基础上,引入S-K(弧长-曲率)平面线形模型,提出了面向公路路线安全评价的驾驶员方向控制模型.仿真结果表明:车辆进入曲线段时,行驶轨迹存在朝曲线内侧偏移的运动趋势;出曲线段时,车辆行驶轨迹趋于朝曲线外侧偏移.缓和曲线长度对车辆行驶轨迹的影响显著,缓和曲线越长,车辆行驶轨迹侧向偏差越小,反之则越大.对于二级公路对称基本型平曲线设计,缓和曲线长度建议采用0.4~0.6倍圆曲线半径为宜.     

公路平曲线超高／反超高对车辆操纵的影响

为得到超高率对车辆方向控制的影响,以“道路-驾驶人-车辆”仿真系统为手段,以超高率／反超高率和行驶速度为试验变量,以小客车为仿真车型,以一条设计速度为30km／h的三级公路为试验对象,进行了三维路面上行车动力学的仿真试验．试验结果表明：①超高会减轻侧向力作用下轮胎的侧偏角,从而减低对方向盘角输入的需求;②超高会减小弯道上的轮胎拖距,并减弱前轮转动对车体的抬升作用,明显降低曲线行驶时的操舵矩,从而使操纵变得容易;③超高也会增加车辆的侧倾摆动（朝曲线内侧）,对于低速车辆,其摆动会更明显;④小半径曲线上的双向路拱或者反超高会增加转向需求,当车速较高时,其方向将难以控制．     

四川省山区农村公路平曲线最小半径分析

基于对四川省川西山区农村公路的调查,分析了山区农村公路的交通特点和功能特点,根据汽车行驶速度和汽车行驶理论对山区农村公路平面线形设计中所采用的设计速度进行了分析研究,给出了山区公路圆曲线最小半径的设计参数取值原则和要求。     

运行车速预测新方法及其应用

为了在道路设计阶段预测车速,保证公路几何线形的协调性,建立了考虑侧向容许加速度、纵向加速度、制动减速度、制动热衰退和环境速度与线形参数关系的模型,计算了期望速度;建立了公路-驾驶者-车辆-环境仿真系统,对在三维路面上的行驶车辆进行仿真,得到并分析了试验道路的运行速度曲线.结果表明:(1)为有效控制速度波动,应取相近的曲线半径和直线长度,且直线不宜过长;(2)出弯道加速长度大于进弯道减速长度,且二者都大于回旋线长度;(3)山区路线由多个急弯构成时,速度曲线频繁波动的部分原因是车辆自身旋转动能和平动动能的相互转化;(4)运行速度协调性方法不适用于四级公路的线形评价;(5)偏角越小,轨迹对弯道的切角作用越大,弯道车速越高.     

大风雨雪气象条件下高速公路车辆稳定行驶的临界车速研究

为保证车辆在大风及雨雪气象条件下的行驶安全,构建了车辆模型、气象环境模型和道路模型,利用Carsim软件进行仿真模拟分析,考虑不同风级条件下车辆在降雨积水路面、积雪路面和降雪结冰路面上,以特定线形组合为例,选取侧向力系数和侧向偏移量作为评价指标,研究车辆稳定行驶的临界车速.研究给出了不同气象条件下车辆在直线和圆曲线上的限速建议,结果表明:车辆在5级风以上的雨天积水路面,路段线形为直线时,车速应不高于80 km/h,当路段为圆曲线时,应将车速控制在50 km/h以下;车辆在5级风以上的积雪或结冰路面,路段线形为直线时,安全限速值为60 km/h;当路段为圆曲线时,应将车速控制在30 km/h以下.研究结果对恶劣天气下安全驾驶和道路限速提供一定参考,并提供风雨雪作用下车辆安全行驶临界车速的计算方法.     

高速环道几何线形设计与舒适度评价

高速环道是汽车试验场最重要的试验道路,需要提供连续高速行驶的试验条件,要求在不同试验车速的情况下获得稳定的汽车试验数据。高速环道平面几何线形由直线、圆曲线和缓和曲线组成,横断面呈现为曲面形态,纵断面需实现设计车道中心线的高程变化连续。由于试验汽车运行速度高、行驶时间长,需要提供安全舒适的道路条件,保障汽车试验员操作安全。因此,高速环道几何线形是汽车试验道路设计的关键,有必要对选用的几何线形进行舒适度评价。     

驾驶员心率变化率与公路横向力系数的相关性

通过山区双车道公路实地行车试验,选取不同曲线半径的弯道路段作为试验路段,对驾驶员在不同曲线半径处行驶过程中的心率和加速度进行了测量。试验结果表明:驾驶员在不同曲线半径下的心率变化率随车速的增加而增加,驾驶员的心率变化率随横向力系数的增加呈线性增加趋势,得出心率变化率与横向力系数的关系。     

关于公路路线设计中设置缓和曲线的探讨

笔者根据自己的工作实践,强调在公路路线设计中设置缓和曲线的作用,分析缓和曲线的设置原理,围绕缓和曲线长度的设置理论及参数确定的方法进行探讨,并以工程实例说明在公路路线设计中如何以线形理论为基础、合理地确定缓和曲线参数,以使公路路线更适合车辆行驶的要求。     

公路路基的质量控制

经济的迅猛发展带来的是各行各业的不断进步，公路的建设也是在不断的向前进步，所以在公路设计和施工各方面都取得了很大的发展。从而也使公路工程的整体质量的优劣备受社会关注。公路主要承受和满足汽车荷载的重复作用和经受各种自然因素的长期影响，路基是公路的线形主体，是路面的基础，与路面共同承担汽车的荷载作用。路基施工的好坏，对公路的使用寿命、后期的维护费用、道路行车安全以及国民经济的建设都有着十分重要的意义。     

公路超高设计的有关问题浅析

公路超高设计计算中较有难度的是超高缓和段长度的确定、公式中参数的确定以及超高缓和段长度小于缓和曲线长度时超高缓和段的设置问题等。本文就这些问题从行车受力、路容美观、路面排水及施工可行性等方面进行了分析和讨论,阐明了设计计算的步骤和方法。     

从车辆受力的角度评价缓和曲线的优劣

对在回旋线配合“中旋”超高方式设计的缓和曲线上行驶的车辆及在五次代数式配合三次代数式超高方式设计的缓和曲线上行驶的车辆的受力进行了深入的分析，提出了后者的受力条件较前者有明显的改善。这种新设计方法适用于公路，铁路，汽车试验场的环形跑道，高速铁路，地铁，轻轨等线形结构物的线形设计。