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.     

汽车弯道行车侧向安全距离建模与仿真

弯道多为交通事故高发路段,为了防止汽车转弯时因变道产生的碰撞危险,提高行车安全性,建立了汽车弯道行车侧向安全距离模型,该模型将变道车辆的行驶距离分解为侧向纵向两个方向,保证在弯道同向行驶时不会因车辆变道相撞,推算出两车应保持的安全侧向车距,确定了纵向临界安全距离、两车夹角等参数,并将该模型与现有的侧向临界安全距离模型进行仿真对比。结果表明:汽车弯道行车侧向安全距离模型可以准确、有效的判定侧向安全距离,提高了预警的可靠性。     

基于可靠度理论的环形匝道行车风险研究

针对互通式立交设计过程中匝道设计参数的不确定性,基于可靠度理论和车辆发生事故类型分别建立车辆侧滑与侧翻2种综合行车失效模型,分别研究小轿车与大货车行驶于冰雪路面状态下的行车安全性,采用一次二阶矩法计算综合失效概率,以确定设计参数取值的可靠性。研究结果表明,在相同驾驶条件下,随着车辆运行速度的增大,小轿车比大客车易于发生侧滑,大货车比小轿车易于发生侧翻;匝道超高从6%增至8%时,行车失效概率变化较小,综合行车舒适性、行车安全性等,建议环形匝道最大超高值不大于6%。     

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.     

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.     

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.     

互通立交设计中存在的问题及优化设计

针对互通立交设计中存在的环形匝道圆曲线半径设计未预留主线改扩建空间、单车道出入口的双车道匝道渐变段长度未结合设计速度差异化取值、左转匝道平面圆曲线半径取值偏小导致的停车视距不足等问题,提出根据主线车道数适当增大环形匝道圆曲线半径、根据设计速度动态确定匝道渐变段长度、根据停车视距选取对应平面圆曲线半径的优化设计方法,为设计人员在设计指标选取时提供参考.     

基于车辆动力学模型的山区道路行车风险分析

为了研究山区道路车辆的行驶安全,在构建车辆动力学模型的基础上,解算车辆的行驶状态,分析纵坡坡度、横向超高以及行车速度等单一因素下的车辆动力学响应;以最大横摆角速度与稳态横摆角速度为指标,分析组合因素对车辆行驶稳定性的影响。结果表明:当车速保持不变时,横摆角速度随超高的增加而减小,随纵坡坡度的增加而增大;对于相同的道路几何线形,车速越高,横摆角速度越大,行车风险越高。     

扫掠路径下交通环岛的冲突分析

大型车辆经过交通环岛时往往会因为环岛规模不够和渠化设计不合理出现交通冲突。利用扫掠路径和行车空间包络线的方法研究交通环岛的空间冲突问题,以提高交通环岛前期设计精细化水平和后期运管的科学化。从平面和纵向层面论证环岛的行车冲突和安全评估,平面冲突层面主要是结合车辆的转弯半径、行车速度以及转弯方式等要素分析车辆与其他车道车辆或者交通设施的冲突;纵向冲突层面主要结合车辆的纵向仿真评估车辆离地间隙和超高冲突。经论证,基于扫掠路径和空间包络的分析方法能够辅助交通环岛的精细化设计并能服务于车辆通行安全的评估。     

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.