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.     

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。     

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.     

橡胶轮低地板拖车转向架车辆动态曲线通过分析

建立了橡胶轮低地板拖车转向架车辆动态曲线通过分析模型并确定了有关的动力学参数．计算分析了以60km／h的最高速度和20km／h的实用速度分别通过半径为350m和50m的无超高曲线时的动力学特性．结果表明：承重轮胎侧偏力和导轮导向力均处于正常水平且轮重减栽率很小，从动力学方面证实了现行的橡胶轮低地板拖车转向架设计方案应用于市区地面的可行性．     

高速公路超高过渡段几何线形对小型客车滑水速度的影响

为了揭示高速公路不同超高过渡段线形指标下小型客车滑水速度变化规律,考虑小型客车滑水过程轮胎受力特征,分析了滑水速度与水膜厚度和超高过渡段几何线形的作用关系;应用多元线性回归和流体力学仿真建立了高速公路超高过渡段小型客车滑水速度量化模型,计算了降雨强度、纵坡坡度、超高渐变率等多变量组合下的小型客车临界滑水速度;以典型双向四车道高速公路超高过渡段为例,分析了降雨强度、纵坡坡度、超高渐变率对小型客车滑水速度的影响规律,并给出了超高过渡段小型客车限制速度建议值。研究结果表明:小型客车滑水速度最大值出现在纵坡坡度为0.3%、超高渐变率为1/200、降雨强度为20 mm·h-1组合工况下,为115.5 km·h-1,滑水速度最小值出现在纵坡坡度为3.0%、超高渐变率为1/330、降雨强度为80 mm·h-1组合工况下,为99.3 km·h-1;在降雨强度和超高渐变率一定的情况下,随着纵坡坡度增大,滑水速度逐渐减小,当纵坡坡度由0.3%增加到3.0%时,滑水速度减小2.68%;在降雨强度和纵坡坡度一定条件下,随着超高渐变率增大,滑水速度逐渐增大,当超高渐变率从1/330增加到1/200时,滑水速度上升了2.25%;增加纵坡坡度会降低滑水速度,但当降雨强度增加到一定程度,纵坡坡度、超高渐变率对滑水速度的影响趋于平缓;当降雨强度为20~80 mm·h-1时,双向四车道高速公路限速建议值为95.0~115.0 km·h-1,但不应大于其设计速度。      

高速公路转弯匝道雨天小客车行车安全性及限速研究

为提升高速公路转弯匝道雨天行车安全,提出一种基于路段线形、行车速度、降雨影响的小客车行车安全性量化方法.面向人-车-路协同,基于CarSim建立行车仿真模型,以最大侧向偏移量、峰值反应时间、过渡反应时间为安全评价指标,采用单因素实验法分析雨天场景下圆曲线半径、超高、纵向坡度以及车辆目标速度对转弯匝道行车安全性的影响.结果表明:匝道行车安全性与圆曲线半径正相关,与目标速度、纵向坡度绝对值负相关;车辆速度较小时,过大超高将导致侧向偏移量增加,危害行车安全;坡度、圆曲线半径、超高、车辆目标速度对行车安全性的敏感度分别为0.67,0.92,0.99,0.99.最后,运用MATLAB多元回归,建立了转弯匝道小客车雨天行车安全度量化模型,获得了最大侧向偏移量与行驶速度的量化关系,并提出安全及限速建议.     

铁路散堆装货物在车辆车帮上的运行跌落分析

本文分析计算了各种不同装运铁路散堆装货物的车辆以90km/h的速度行驶在400m的曲线上时,车辆车帮上的散堆装货物颗粒沿曲线路段的切线方向飞出后,是否会打到机车前窗玻璃及旅客车厢玻璃,从而对旅客及机车乘务员安全构成威胁.经过计算分析得知,曲线内侧行驶的货运列车外车帮上的散堆装颗粒跌落后不能打到在外曲线迎面行驶的电力机车...     

桥面不平度和车辆行驶速度对曲线梁桥动力响应的影响

以三跨混凝土曲线连续梁桥为例,通过数值模拟计算,分析桥面不平度、车辆行驶速度对控制截面弯矩、扭矩及位移动态增量的影响。研究结果表明:桥面不平度对混凝土曲线连续梁桥动力响应的影响较大,随着桥面状况的恶化,各控制截面内力和变形的动态增量显著增长;车辆行驶速度对混凝土曲线连续梁桥动力响应有一定影响,随着车辆行驶速度的增加,各控制截面内力和变形的动态增量呈波状变化;在桥面不平度等级和车辆行驶速度相同的情况下,混凝土曲线连续梁桥的扭矩动态增量位移动态增量弯矩动态增量。     

道路几何设计对IDM模型跟驰行为的影响

考虑道路几何设计参数转弯半径、超高、坡度对车辆跟驰行为的影响,对车辆跟驰智能驾驶员模型(IDM)进行了改进.结合二自由度车辆动力学模型,利用Matlab/Simulink建立改进后的跟驰模型并进行仿真.仿真分析发现:在具有转弯、超高和坡度的道路上,改进后的模型,其跟驰车辆车头时距增大,行驶速度减小,保证了车辆行驶的安全性;车辆横摆角速度和侧向速度随半径和超高的增加而减小,保证了汽车操纵稳定性.结果表明,改进后的模型能够更准确地描述道路几何设计对车辆跟驰行为的影响.     

单轨交通平曲线超高变化对行车的影响

在单轨交通线路系统中,由于单轨系统特点,对轨道线路的要求指标比地铁系统相对较低。因而展线更加灵活,所采用的超高较大、缓和曲线较短、曲线半径可以更小。基于这些特点,车辆在曲线超高路段运行时,线路超高变化对列车的影响也更加突出。降低超高变化率可以控制颠簸强度从而提高行车的平稳性。     

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。     

跨座式单轨交通应急梁超高设置及限速研究

针对跨座式单轨交通应急轨道梁走行面的超高调整方式进行研究．在确定应急轨道梁超高调整方式之前,首先对跨座式单轨交通原PC轨道梁走行面超高的设置规律进行分析和总结,然后根据原PC轨道梁走行面超高的设置规律确定应急轨道梁超高的调整范围和设置方式．最后从超高时变率对行车舒适性的影响出发,探讨了应急轨道梁走行面超高调整方式对行车舒适性的影响,并对应急轨道粱的行车控制速度做出了推荐．     

路面条件对行车安全影响的闭环仿真试验分析

为研究路面条件对行车安全的影响,作者利用多体动力学仿真软件ADAMS／Car与ADAMS／Solve建立了车辆模型、道路模型、驾驶员模型以及^一车一路的耦合模型,并通过改变路面摩擦系数,分别模拟了晴天、雨天、雪天和在结冰状况下的路面条件,并进行了闭环仿真试验,得到了车辆的侧向位移、At向角以及轮胎的侧向反力的响应输出,分析了不同路面条件对行车安全的影响。计算结果表明：随着路面条件的恶化,驾驶员操纵方向盘的转动角速度突变增加;当结冰路面摩擦系数为0．18时,左右后轮侧向力均趋于0,会导致车辆绕前轮旋转,甚至失去控制。     

特种车辆驾驶模拟系统转向力觉临场感的实现

介绍了特种车辆驾驶模拟系统的构成,并对特种车辆驾驶模拟系统转向力觉临场感子系统的实现方法进行了说明,给出了转向反力矩的数学模型,以及实现力觉临场感的反力矩电动机的驱动方法.测试结果表明,所建立的特种车辆驾驶模拟系统的转向力觉临场感子系统模拟的坡路、颠簸路面、车辆加减速、转向、侧滑时的力觉具有良好的真实沉浸感,而且解决了反力矩电动机驱动的效率和振动噪声问题.     

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.     

公路设计超高计算方法的研究

超高设计是公路设计中非常重要的设计内容,本文结合新标准研究了超高缓和段长度的确定方法、超高的过渡方式,以及绕行车道内边缘旋转时超高的计算方法,并深入讨论了当超高渐变率小于1/330情况下的超高计算方法。     

基于运行速度的喇叭形立交匝道超高设计研究

通过分析喇叭形立交匝道行车过程特点,提出了将汽车行驶过程与匝道线形指标相结合的运行速度分段预测方法,并在运行速度预测的基础上确定匝道超高,最后结合实例具体阐述了其应用过程,对传统的基于设计速度确定匝道超高的方法进行了改进。     

基于遗传PID的动静液复合转向优化控制研究

由于履带车辆常运行于恶劣的环境中,采用动静液复合转向机构的某型履带车辆在转向过程中,静液系统压力存在较大的波动,严重影响了车辆的转向等性能.为了使履带车辆动、静液系统配合平稳,采用电液比例阀替代实车上采用的充油阀,并在Matlab仿真平台下建立了动静液复合转向的系统模型,对转向过程的静液系统压力变化等情况进行了仿真.为了改善系统的综合性能,设计了遗传PID控制器,控制器可根据静液系统压力波动状况实时控制进入液力耦合器的油量.仿真结果表明,改进后的系统工作过程平稳,动态响应迅速,能够很好地抑制了转向过程中静液系统压力的波动,提高了车辆转向的综合性能.     

高速公路车辆轨迹摆动特征与小客车道宽度研究

为明确车辆在高速公路车道保持阶段行驶过程中的轨迹横向摆动行为特征，利用高速公路无人机航拍的车辆轨迹数据集，基于车辆位置坐标提取行驶轨迹和速度，计算车辆在自然驾驶状态下的轨迹摆动特征指标，包括轨迹横向摆动的幅度和在摆动周期内的纵向行驶距离，分析不同车型的速度分布特征，研究行驶速度和车道位置对车辆轨迹横向摆动指标的影响。结果表明，尽管小型车和大型车的车身尺寸和动力性能存在显著差别，但两者的轨迹摆动幅度在整体上基本相同，两种车型的摆动幅度平均值分别为0.587 m和0.560 m，摆动周期内的行驶距离分别为252.95 m和251.99 m；车辆轨迹的横向摆动幅度对速度变化不敏感，不会随速度增加而增大，在高速条件下趋于平稳甚至下降，同样，摆动周期内的行驶距离与行驶速度之间未见显著相关性；不同的车道位置对轨迹摆动行为有一定影响，对小型车而言，车道位置由内向外变化时，轨迹摆幅有一定的增加趋势，而大型车的轨迹摆幅则是中间车道最小；国内高速公路车辆轨迹摆幅略高于德国HighD数据集的分析结果，但整体上非常接近；根据车辆轨迹的横向摆动幅度特征，可以确定高速公路小客车专用车道(或是小客车专用高速公路)的...