恶劣气象条件对路面湿滑系数的影响研究

为了研究湿滑系数与路面抗滑性能的表征关系,确定湿滑系数的应用范围,研究了不同积水深度、不同积雪厚度和不同结冰厚度恶劣气象条件下路面湿滑系数以及路面抗滑性能的变化情况;建立了湿滑系数与积水深度、积雪厚度及结冰厚度的关系曲线,确定了湿滑系数与摩擦系数的相关性。研究结果表明:湿滑系数随着积水深度、积雪厚度及结冰厚度的增加而逐渐减小,湿滑系数越大,路面抗滑性能越好;反之,路面抗滑性能越差;实测湿滑系数的变化范围为0.80~0.10,并根据湿滑系数的变化将路面抗滑性能分为良好、一般、较差和很差共4个等级,从Ⅰ~Ⅳ级路面抗滑性能逐渐降低。验证了可以采用湿滑系数来表征路面抗滑性能的可行性。     

冰雪条件下城市快速路限速研究

为了提高冰雪条件下城市快速路车辆行驶的安全性,通过视频录像和人工调查等方式获得哈尔滨市部分快速路在不同冰雪条件下的交通流基础数据,分析车流量、大小车型、车道位置等因素对运行速度的影响,并基于车辆追尾时的临界条件以及车辆的跟驰特性,建立与道路附着系数、交通量等参数相关的安全限速模型,并利用不同冰雪路面附着系数对模型中的路面参数进行标定,重点研究了冰雪环境对城市快速路车辆限速的影响,提出按交通量分级限速管理的方法。研究表明:冰雪条件下模型确定的限速值可以满足快速路上车辆的行驶安全;车辆在松雪、冰雪、冰膜路面上的限速值依次降低,在除雪作业后,限速值可以提高10~20km/h;城市快速路在冰雪条件下的限速值需分车道分车型进行设置,相邻车道大、小型车限速值相差5~10km/h;冰雪条件下的限速应根据交通量小于800pcu/h、800~1 500pcu/h、大于1 500pcu/h采用分级限速管理措施,以提高快速路的运输效率。     

沥青路面轴载抗滑等效换算方法

采用与我国路面结构设计时轴载等效换算类似的方法,按照抗滑指标衰减量等效的原则建立了沥青路面轴载抗滑等效换算公式,并提出了轴数系数和轮组系数的确定方法;基于轴载抗滑等效换算公式,提出了沥青路面抗滑寿命预测方法;以某高速公路为算例,开展不同轮压下SMA16的抗滑性能衰变试验,并借鉴沥青混合料疲劳方程的获得方法,建立了SMA16基于BPN值的抗滑疲劳方程,以此为基础,应用所提出的抗滑性能预测方法预测了该高速公路路面的抗滑寿命。结果表明,该轴载抗滑等效换算方法用于高速公路沥青路面抗滑性能分析是可行的。     

雨天环境下高速公路可变限速控制方法研究

降雨对高速公路交通安全和通行效率具有一定的负面影响.运用可变限速控制技术,根据高速公路实时交通流状态和降雨强度,对各路段限速值进行动态优化和调整,减小降雨带来的不利影响.阐述了雨天可变限速控制系统的总体方案,分析了降雨对能见度和路面摩擦系数的影响,建立了雨天环境下高速公路安全车速计算模型;在宏观动态交通流模型METANET基础上,提出了适用于雨天可变限速控制条件的改进模型,并以控制周期内所有车辆总行驶里程最大为目标,建立了雨天可变限速控制优化模型.利用Matlab软件仿真实验,结果表明,与固定限速方式相比,本文建立的可变限速控制方法可提高雨天环境下高速公路车辆运行速度,并降低各路段车速差,保障雨天环境下高速公路安全高效运行.     

基于语义分割网络的路面积水与湿滑区域检测

积水或湿滑路面的道路附着系数远小于干燥路面的附着系数,对交通的安全性和机动性都有很大的影响。通过及时获取路面状态信息而发出预警,可大大减小潜在伤害。本文中研究了基于图像的语义分割网络在积水和潮湿的路面状态识别中的应用,它不仅可预测未来路面状态信息,且可得到路面积水和湿滑区域的分布。该方法利用语义分割网络Res-UNet++,分割出路面的积水和湿滑区域。Res-UNet++结构包括嵌套了不同深度的编码器-解码器结构,并在网络的特征提取部分加入残差结构,从而使图像的特征更容易学习。该方法取得了平均交并比为90.07%的分割精度并克服了其它方法的缺点。     

高速利器：锦湖性能胎ECSTA HM KH31测试

6月的广州，雨水是出奇的充沛，这时驾车在湿滑的路面上高速行驶，对任何轮胎来说都是高难度考验，而这也使我对锦湖轮胎在这种湿滑条件下的测试充满了期待。     

冰雪天气下道路交通事故成因及安全保通对策

冰雪天气条件下,路面湿滑致使路面附着力的降低,极易导致交通事故。分析冰雪天气下交通事故成因及道路安全保通对策措施。分析冬季冰雪天气下道路交通事故成因,并从道路保通与安全运营方面,提出冬季道路养护对策。     

基于多元因素的高速公路可变限速值计算方法研究

分析了高速公路限速的影响因素,总结了国内外高速公路限速值计算方法,在此基础上建立基于多元因素的高速公路可变限速值计算模型。该模型综合考虑交通量、道路线形、能见度,路面摩擦系数等因素,克服了静态限速存在的不足。     

基于平整度的水泥混凝土路面预防性养护时机确定方法

为了确定水泥混凝土路面预防性养护时机,基于路面损坏状况指数PCI与路面平整度关系构建模型,借助模型找到路面损坏状况指数加速度最大值,从而确定预防性养护时机。最后给出实例进行了验证。     

水泥混凝土路面预防性养护路况标准与时机决策

考虑水泥混凝土路面结构及病害特点,提出水泥混凝土路面预防性养护的宏观路况标准和微观路况标准,给出基于路况触发法和基于路面病害发展机理的预防性养护时机确定方法,并依托实际工程案例,通过与模糊综合评价法和规范法对比,其预防性养护决策结果具有一致性。研究成果为各地水泥混凝土路面养护工程决策提供参考。     

基于安全车速的北京冬奥会山地道路冰雪路面通行能力研究

复杂山地线形和道路冰雪路面结合条件下的安全车速设置及通行能力保障是交通管理面临的新挑战。针对北京冬奥会延庆赛区复杂山地道路冰雪路面场景，建立了安全车速与道路线形设计及路面附着系数之间的关系，以安全车速为依据得到了不同路面条件下山地道路的通行能力。依据道路平曲线、竖曲线和横断面数据建立了山地道路三维空间模型；分析了车辆在山地道路平纵组合路段的受力情况，构建了车辆安全行驶速度与圆曲线半径、道路超高、纵坡坡度和路面附着系数的关系模型，并分析了基于安全车速模型的道路通行能力。为了验证模型，选取2种常见的冰雪路面状况和2种常用的车辆类型，获得不同条件下山地道路冰雪路面的安全车速。采用VISSIM软件设计了20种仿真场景，结合道路实测数据验证了安全车速模型的对山地道路冰雪路面车辆安全行驶的提升作用。实测与结果表明:相比全程单一限速模型，所建立的安全车速模型在冰膜路面的行程时间缩短了约38%（小汽车）和32%（大客车），雪板路面的行程时间缩短了约26%（小汽车）和24%（大客车）。山地道路交通流量存在1个自由流到饱和流的相变过程，冰膜路面小汽车下行最大交通量为241辆/h（单向行驶）和231辆/h（双向行驶），大客车下行最大交通量为227辆/h（单向行驶）和222辆/h（双向行驶）；雪板路面小汽车下行最大交通量为319辆/h（单向行驶）和249辆/h（双向行驶），大客车下行最大交通量为301辆/h（单向行驶）和236辆/h（双向行驶）。      

路面抗滑性能影响弯道行车安全的仿真分析

为研究车辆制动工况下路面抗滑性能对弯道行车安全的影响,以车辆动力学分析软件AD-AMS为仿真平台,提出采用轮胎解析参数、整车参数、路面抗滑值构建耦合关联的车辆-轮胎-路面模型,在此基础上研究不同湿滑路面状态下弯道行驶车辆的运动学参数值变化情况,探索路面抗滑性能与表征行车安全风险的运动学参数值之间的关系.研究结果表明,路面抗滑性能影响车辆运动学参数值变化是诱发交通事故的主要因素.较低的弯道路面抗滑性能易使车辆在制动时出现急速横摆、甚至侧翻的交通事故;车辆两侧轮胎接地面抗滑值不均衡对弯道行车安全的影响高于对直道行车安全的影响,车辆极易在弯道制动时出现因抗滑值不均衡而无法保持有效转弯半径、进而冲出车道的交通事故.研究可为制定弯道行车安全的保障措施提供理论依据.      

不同路面状况对路面摩擦系数影响的试验研究

研究人员利用摆式仪测量了不同路面类型(新、旧两种AC-16沥青路面,以及SMA-16和OGFC-13两种沥青路面试块),在不同路面温度(-30～35℃)、不同湿滑情况(干燥、潮湿、湿润、结冰)、不同污染物覆盖(砂粒、泥土),及其组合状况下的摩擦系数,深入分析了不同路面状况对摩擦系数的影响。研究认为:路面温度、水膜、砂粒(泥土)等路面状况的改变,都可能导致路面摩擦系数的显著变化。温度的下降会使干燥路面的摩擦系数随着下降;路面摩擦系数会随着水膜的出现而显著下降;路面湿润条件下,路面出现泥土将使摩擦系数大幅下降;在冰面铺撒适量砂粒能够显著的增加路面摩擦系数。     

路面状况指数自动生成算法研究与应用

路面状况指数是评价道路情况的标准,主要包括路面平整度、路面车辙、路面破损等参数,而现在它的测量还大都依据人工判定.本文提出了基于基准面的路面车辙指数测量算法与基于图像处理的路面破损参数检测算法,并开发了检测多种路面状况的软件,实现了道路状态的全自动检测.实例证明,本文提出的算法可以实现路线状况的全自动检测,并且具有较高的精度.     

沥青混凝土路面动力特性数值模拟研究

为了研究路面结构层厚度、模量、加载速度等因素对FWD作用下沥青混凝土路面动力特性的影响,基于有限元原理建立沥青混凝土路面动力特性模型,并通过与实测数据进行对比分析验证所建模型的精度,最后对FWD作用下的沥青混凝土路面弯沉、应力等动力特性及路面厚度、模量、加载速度对其动力特性的影响进行了研究,重点研究了不同结构层厚度及加载速度下面层、基层和底基层各自的应力变化情况以及路面弯沉变化趋势.研究表明:结构层厚度、设计参数(模量等)、加载速度等因素的变化对沥青混凝土路面动力特性均存在不同程度的影响.研究结果有助于根据路面结构的应力及变形特点进行路基路面结构设计,同时为分析路面损坏的原因及采取何种预防措施提供参考及依据.     

透水慢行系统结构设计体系研究

在深入分析透水混凝土路面和透水沥青路面的结构形式后,提出了两种透水路面相应的典型结构形式及其适用性。在此基础上,建立了透水路面的降雨条件四级分级标准,并确定了各分级条件下的透水路面结构排水系统设计方案:提出了城市透水路面的交通条件三级分级标准,确定了透水路面结构的设计流程。     

高速公路改扩建工程旧路状况评价及处治对策研究

现有的旧路状况评价体系侧重于养护对策,并不适用于高速公路改扩建工程的需要。针对连霍高速公路郑州段的旧路状况,以PQI评价指标的基本原则出发,以路面结构强度指数（PSSI）为主要判断基础,以路面损坏状况指数（PCI）和路面车辙深度指数（RDI）为辅助判别,并根据不同的重要性分别赋予相应的权重值,最终得到适合于改扩建工程的路面使用性能综合评价指数PCQI,并对不同车道、不同判断级别的路段提出了相应的处理措施,实践应用表明评价成果与实际工程情况相符。     

Distributed and self-adaptive vehicle speed estimation in the composite braking case for four-wheel drive hybrid electric car

Considering the controllability and observability of the braking torques of the hub motor, Integrated Starter Generator (ISG), and hydraulic brake for four-wheel drive (4WD) hybrid electric cars, a distributed and self-adaptive vehicle speed estimation algorithm for different braking situations has been proposed by fully utilising the Electronic Stability Program (ESP) sensor signals and multiple powersource signals. Firstly, the simulation platform of a 4WD hybrid electric car was established, which integrates an electronic-hydraulic composited braking system model and its control strategy, a nonlinear seven degrees-of-freedom vehicle dynamics model, and the Burckhardt tyre model. Secondly, combining the braking torque signals with the ESP signals, self-adaptive unscented Kalman sub-filter and main-filter adaptable to the observation noise were, respectively, designed. Thirdly, the fusion rules for the sub-filters and master filter were proposed herein, and the estimation results were compared with the simulated value of a real vehicle speed. Finally, based on the hardware in-the-loop platform and by picking up the regenerative motor torque signals and wheel cylinder pressure signals, the proposed speed estimation algorithm was tested under the case of moderate braking on the highly adhesive road, and the case of Antilock Braking System (ABS) action on the slippery road, as well as the case of ABS action on the icy road. Test results show that the presented vehicle speed estimation algorithm has not only a high precision but also a strong adaptability in the composite braking case.     

基于平整度指标的农村公路路面使用性能评价方法

为了应对全国农村公路网较大体量的检测,提高低等级农村公路(三级公路及以下)检测的低成本、便捷性、易操作性,开发了一套基于3轴MEMS陀螺、3轮内置MEMS加速度计、双GNSS导航模块的低成本、高可靠性的低等级农村公路平整度检测原型系统。通过分析8000多公里农村公路沥青路面和水泥混凝土路面的检测数据,对于低等级农村公路,当路况较差时,执行单一的平整度检测即可通过数学模型较为可靠地得到路面使用性能评价结果,并提出了农村公路大范围路网检测的检测策略和方案,将RQI作为农村公路普遍检测指标,对路况较好的路段,在RQI检测的基础上进行PCI抽检,提高路面使用性能评价的准确性,从而保证良好的检测效果的同时降低农村公路的检测成本。     

考虑弹性支撑边界条件的电动汽车-路面系统机电耦合振动特性分析

轮毂电机驱动电动汽车的簧下质量大导致轮胎动载荷增加，并且电机电磁力和转矩波动对车轮造成电机激励，进一步加剧车轮振动引起垂向振动负效应的问题。鉴于此，考虑电机的电磁激励，建立了电动汽车-路面系统的机电耦合动力学模型，推导了弹性支撑边界条件下路面结构的模态频率和振型表达式，以及路面振动引起的二次激励。计算了简支与弹性支撑边界条件下的路面模态频率，根据频率分布进行了截断阶数选取，并分析了边界条件、电机激励和车速对路面响应的影响。在此基础上，研究了不同行驶速度、路基反应模量及路面不平顺幅值下，激励形式对汽车车身加速度、悬架动挠度和轮胎动载荷的影响。结果表明：路面不平顺幅值越小，弹性支撑对路面响应的影响越大，弹性支撑边界条件下的路面响应较小，电机激励会引起路面响应的增加；弹性支撑边界条件下，路面不平顺幅值和路基反应模量越小，考虑路面不平顺、路面二次激励和电机激励的三重综合激励对电动汽车响应的影响越大，激励形式对轮胎动载荷的影响最大，对车身加速度的影响次之，对悬架动挠度的影响最小；电机激励导致轮胎动载荷增加，对路面破坏和寿命产生的负效应不容忽视。所建电动汽车-路面系统机电耦合模型及研究思路可为电动汽车垂向动力学分析提供参考与理论支持。