基于道路线形的加速度干扰与行车舒适性分析

道路线形是行车安全舒适性的重要因素,在分析车辆行驶速度摆动大小对行车安全舒适性影响的基础上,提出了加速度干扰对舒适性的评价.根据道路平面线形的特点,建立了在直线、缓和曲线、圆曲线路段上的加速度干扰模型,通过仿真实例定量分析了加速度干扰在不同行驶速度、曲线半径情况下的变化趋势,以加速度干扰分析不同线形路段条件对行车舒适性...     

高速公路事故率与纵面线形的关系

为了研究高速公路事故率与纵面线形的关系,基于浙江省内4条高速公路的线形资料和5年的事故数据,通过控制变量,利用SPSS软件建立变坡点,设置频率、坡度和坡长、变坡点处坡度代数差、竖曲线半径和长度与交通事故率的关系模型,得出事故率随纵面线形指标的变化关系,进而提出高速公路部分纵断面设计指标的建议值。     

高速公路改扩建中路桥过渡段差异沉降控制方法及标准研究

为研究路桥过渡段差异沉降控制方法及标准,以京台高速公路改扩建项目为依托,利用路面基层水稳混合料的铣刨料为台背回填材料,提出道路拼宽段路桥过渡段差异沉降控制方法。建立车辆振动模型,分析车辆经过路桥过渡段时的振动特性,并以最大瞬态振动值(MTVV)作为行车舒适性评价指标;以调查法确定的行车舒适性控制指标为标准,确定设搭板及未设搭板的路桥过渡段差异沉降控制标准。结果表明:当车辆经过不设搭板的路桥过渡段时,错台高度、行车速度均对行车舒适性影响较大;当车辆经过设搭板的路桥过渡段时,坡度变化率及行车速度对行车舒适性影响较大。搭板长度对行车舒适性有一定的影响:当车速较低、坡度变化率较小时,随着搭板长度的增加,行车舒适性增加;当车速较高、坡度变化率较大时,随着搭板长度的增加,行车舒适性反而有所降低。可见,设计时确定合理的搭板长度十分重要。     

连续下坡道路事故率与纵面参数关系研究

为研究连续下坡道路的纵坡坡度、坡长与事故率的关系,采集了6条连续下坡路段的事故数据和纵面线形参数,选取事故地点坡度、事故地点向上坡方向长度为N(N=1,2,3,4,5 km)的平均坡度为纵面参数,绘制散点图观察不同纵面参数对事故率分布的影响,并对事故率与各纵面参数进行指数回归和相关性分析.结果表明:事故率与平均坡度呈指数上升关系,与不同纵面参数之间的相关性差异是显著的;连续下坡道路某点的事故率取决于该点向上坡方向2～3 km路段的平均坡度.     

基于道路特征信息变化率的公路线形质量评价

公路线形质量对行车的舒适性和安全性有着非常重要的影响，如何合理有效地对其进行评价是一个有待解决的问题。从驾驶员行车时接受道路信息的角度出发，提出了道路特征信息变化率的概念，并作为评价公路线形质量的定量指标运用到平面线形、纵断面线形和平纵组合的评价研究中。研究表明：平曲线半径越小，驾驶员接受的道路特性信息变化率越大，驾驶员负担也越重；此外，平曲线长度、竖曲线半径及平纵组合都对道路特性信息变化率有较大的影响。研究成果可为改善公路线形，提高行车安全提供依据。     

基于关联规则的高速公路纵面线形事故风险概率研究

随着汽车保有量持续增加,交通事故问题仍然严重,虽然基于事故的道路线形模型研究比较成熟,但由于事故数据缺失,很多模型是否可行很难判断。以事故统计数据为基础,通过交通事故风险概率的分析研究高速公路纵断面线形指标的合理性。通过对不同分类竖曲线段和纵坡度、坡长不同组合段事故风险概率的分类统计,利用改进的管理规则对不良线形组合和事故风险概率变化趋势进行分析。以支持度和置信度作为关联规则生成的筛选条件,提升度作为关联规则关联性的评判标准,由提升度大小将关联规则的关联性分为4个不同的区间,更加直观地表达道路纵面线形与交通事故之间的关系,并基于行车安全提出了推荐指标范围。结果表明:同向竖曲线上的事故黑点明显多于反向竖曲线;大半径竖曲线接短坡或者长坡接小半径平曲线时事故黑点较多;凸曲线间的直坡段长度在100～500 m之间时事故风险概率较高;凹曲线间的直坡段长度在100～400 m之间时事故风险概率较高;凸曲线直坡长度应与竖曲线半径大小相配合,凹曲线半径应尽量取到60 000 m以上;事故风险概率随着纵坡度的增大呈现先减小后增大的趋势,当纵坡度大于4%之后事故风险概率增大较明显,当纵坡度小于0.5时,事故风险概率较高;当坡段长度小于400 m时,事故风险概率较高,尤其是坡长小于250 m时。     

高速公路行车安全的道路设计因素探讨

行车安全是高速公路设计的重要因素,道路设计合理性直接决定行车的舒适性和安全性。探讨了道路相关设计因素对高速公路行车安全的影响,对道路平曲线、竖曲线和坡度等线形因素,道路横断面车道布置以及道路辅助安保设施等进行了分析,研究了行车安全与这些因素的内在关系,并对道路的设计提出了要求,以形成高质量的高速公路设计方法,保障车辆的行车安全,并尽可能降低交通事故的发生。     

基于车辆稳定性的改扩建高速公路横坡方案安全性评价研究

针对改扩建高速公路单侧加宽方案老路利用时可能存在的行车稳定性问题,应用基于车辆动力学的建模仿真方法,采用联合仿真技术,在Carsim/Trucksim仿真软件中得到车辆在横坡组合路段行驶过程中车轮的垂直载荷与车辆侧向加速度;在Simulink中计算车辆的横向载荷转移率和侧向加速度;通过上述指标分析车辆横向侧翻和侧滑稳定性,判断车辆在改扩建公路横坡组合路段上的行驶稳定性;联合仿真结果表明,车辆在横向坡度为2%和1.5%、换道路长为120 m和80 m的横坡组合路段上行驶均具有良好的横向稳定性;该方法可用于其他道路和驾驶行为的车辆稳定性分析.      

同向竖曲线车线共振及降振措施

为提升旧路改造工程中常用的线形同向竖曲线线形质量，在受力分析的基础上，将线形参数、平整度纳入“人-车-路”动力学模型。以半径2 000 m、5 000 m同向凹曲线为算例，采用Newmark-β法编制程序计算，从运动、力学角度，分析表明线形变化是引起车线共振的形成原因，并采用加速度峰值等振动指标和汽车振动感知标准，总结了车线共振特征结构，确定了线形内的共振区和稳定区范围。对竖曲线形态、行驶方向以及同向竖曲线半径和间距等影响因素进行计算分析，找出同向竖曲线产生较强车线共振的二种线形工况：不对称竖曲线各半径的曲线小度小于3 s行程时，将形成耦合共振区；同向竖曲线间直坡长度小于3 s行程时，也产生耦合共振区。总结计算分析成果，确定同向竖曲线车线共振的主要影响因素是竖曲线半径、半径差以及短的曲线长度和曲线间直坡长度，这也是影响行车服务性能的主要因素。从降低车线共振角度，采用七次抛物线作为缓和竖曲线，同向竖曲线增设缓和竖曲线降振效果显著，加速度振动峰值、均方根下降到原来的3.5%以内，远小于振动感知阈值。考查纵断面线形与平整度耦合振动工况，增设缓和竖曲线，对比直坡状态下的人体加速度均方根接近1，...     

公路路基不均匀沉降下的车辆振动分析和路基沉降评价

软土地区的公路往往发生较大沉降和不均匀沉降,严重影响司乘人员的乘车舒适性,降低了公路的服务水平。研究表明,司乘人员的乘车舒适性与振动加速度相关。为了评价软土地区公路不均匀沉降对行车舒适性的影响,本文采用车辆-道路相互作用五自由度分析模型,编制MATLAB程序求解振动加速度,根据ISO 2631标准,以加权加速度均方根值为舒适性评价指标,进行了车辆振动特性分析。研究发现,发现加权加速度均方根值随轴距和车身质量的增加而减小,随座椅刚度系数和阻尼系数的增加变化较小。针对浙江省杭金衢高速公路K0~K35路段的沉降情况,利用五自由度模型分析了车辆通过该路段的竖向振动加速度,提出基于行车舒适性的路基沉降评价方法,并以该路段为例进行了沉降评价。     

双路拱道路行车舒适性和安全性研究

通过行车轨迹线方法,建立车辆变换车道轨迹模型,分析双路拱及单路拱横坡面在不同设计速度、行车轨迹线半径条件下,舒适性和安全性指标的变化情况。结果表明双路拱及单路拱行车条件结果相当,某些指标双路拱占优,多车道道路采用双路拱是完全可行的,重视对舒适性和安全性指标的实践研究对于行车安全非常重要。根据计算,提出了冰雪、雨天等特殊气候条件下车辆变换车道所需安全时间要求。     

基于道路结构的加速度干扰模型及行车安全舒适性评价

行车安全舒适性是道路评价的重要指标,而道路结构又是安全舒适性的重要影响因素。在分析现有评价体系不足的同时,引入加速度干扰作为行车安全舒适性的评价指标的新评价方法。首先考虑到加速度干扰与安全舒适性的密切关系,先建立了三维加速度干扰模型。进而从道路结构角度出发,建立了基于道路结构的加速度干扰模型。最后,对实际路段进行仿真,结果表明在圆弧段上,参数圆心角、半径、车速均对行车安全舒适性有影响。基于道路结构的加速度干扰模型的构建既为定量分析评价行车安全舒适性提供了数学模型,又可在道路设计阶段利用设计参数就直接对行车安全舒适性做出准确的评价预测。     

高速公路平纵线形与事故率的关系及其安全性评价

通过分析高速公路平纵线形指标与事故率的关系,引入线形影响因子,提出了基于线形影响因子的高速公路基本路段安全评价方法。首先,应用回归分析的方法,确定了平曲线半径、平曲线偏角、直线段长度、竖曲线半径及纵坡坡度与事故率的关系,在此基础上分析了弯坡组合、平竖曲线组合以及长大坡组合路段上的事故率。进而,结合事故率与线形的关系,以线形影响因子表征几何线形指标对高速公路事故率的影响,据此评价高速公路的行车安全性。案例分析结果表明,基于线形影响因子确定的危险路段与由实际事故率确定的危险路段具有极高的一致性,达到了81%。      

基于识别视距控制的互通立交改扩建线形设计方法

互通立交作为高速公路的重要节点,对主线线形指标设计具有控制作用。在高速公路改扩建中,因互通立交范围内主线纵断面线形指标不满足出口识别视距要求而调整主线纵断面线形的现象时有发生。文中针对互通立交出口位于凸形竖曲线衔接直坡段的特殊情况,提出满足互通立交出口识别视距要求的凸形竖曲线半径控制值,为高速公路改扩建项目设计中调整主线纵断面线形指标提供参考。     

高速公路凹形竖曲线段的防眩板设置高度研究

防止眩光是保证高速公路夜间行车交通安全的前提和基础,为了防止高速公路凹形竖曲线段防眩板高度不足引起的眩光问题,减少夜间行车的交通事故,该文以二次抛物线作为高速公路凹形竖曲线的线形,根据车辆行驶在凹形竖曲线段时对向行驶车辆及防眩板之间的相互位置关系,推导出了高速公路凹形竖曲线段防眩板高度计算公式,系统分析了竖曲线半径、前灯眩光照距等因素对凹形竖曲线段防眩板设置高度的影响特性。并通过实例,计算了凹形竖曲线段防眩板高度的实际需求。结果表明:凹形竖曲线段防眩板高度随竖曲线半径的增大而减小,凹形竖曲线段需要设置比匀坡段更高的防眩板。     

基于道路平面线形的加速度干扰模型研究

加速度干扰作为对车辆速度摆动的描述,可以作为乘车舒适性的定量评价指标,加速度干扰主要受驾驶人、道路和交通状况3个因素的影响。结合道路平面线形的特点,分别建立了车辆行驶在道路直线段、缓和曲线段以及圆曲线段的加速度干扰模型。并将模型进一步离散化处理,使之便于实际计算应用。通过实例分析,对行驶在各种道路平面线形上的车辆的加速度干扰进行了分析求解。     

考虑道路线形拟合的高速公路改扩建加铺设计研究

尽管针对高速公路改扩建平纵面线形拟合和旧路加铺设计的研究已有很多,但鲜见考虑了线形拟合结果的旧路加铺设计研究。基于现行公路路线和路面设计规范,结合改扩建设计经验,总结了高速公路改扩建平纵面线形拟合原则和旧路加铺设计原则,在此基础上提出了考虑道路线形拟合的高速公路改扩建旧路加铺设计思路,最后结合工程实例对相应的设计方案进行了详细的介绍。     

关于城市道路平面交叉口竖向设计中行车舒适性的探讨

道路平面交叉口作为城市路网系统中的重要节点,其竖向设计是否合理对整条道路的技术指标有着较大的制约。当交叉口位于坡面上时(如桥头接坡),随着道路纵坡值的增加对车辆的行车舒适性有着明显影响。通过对该类交叉口竖向设计进行分析,提出评价指标及优化措施,以改善行车条件,提高行车舒适性。     

喇叭形互通立交行驶安全性与舒适性仿真研究

选择重庆九龙坡至永川高速路段的来凤立交进行虚拟实验,目的是研究车速和匝道半径大小对行驶舒适性与安全性的影响,并依据实验结论对来凤立交提出合理限速与设置安全性设施。首先使用纬地三维道路设计软件对来凤立交进行立交复现,然后依据实车实验,利用Carsim车辆动力学软件对车辆进行建模指导。研究得出如下结论:(1)横向加速度在缓和曲线和圆曲线上的峰值随着车速的增加而变大,考虑行驶安全性与舒适性,给出了行车速度建议,匝道A、B建议车速为50km/h以内,匝道C建议车速45km/h,匝道D限速35km/h,并针对每一条匝道提出安全性建议;(2)增大匝道半径有利于提高行车安全性与舒适性,但是具体半径值还需要结合实际情况;(3)针对匝道C、D,研究车速与匝道半径耦合效应下对横向加速度的影响,车速与半径对匝道D上的横向加速度影响程度都很大,而匝道C上的横向加速度主要受车速影响。     

侧风作用下山区高速公路行车稳定性仿真分析

为研究山区高速公路在侧风作用下的行车安全问题,基于CarSim仿真软件构建特定道路模型和侧风模型,选取车辆滑移角和侧向加速度作为行车风险评价指标,将圆曲线半径、路面摩擦系数、行驶速度分别作为单一变量,系统地模拟了侧风作用下山区高速公路行车稳定性.结果表明,降低车速、增大路面摩擦系数和圆曲线半径,可以有效地减小车辆的滑移角和侧向加速度.以7级侧风为仿真条件进行定量分析可知:80 km/h设计速度对应的圆曲线半径极限值应为280 m;路面摩擦系数为0.4和0.18时,分别限速70 km/h和60 km/h可维持车辆稳定性;105 km/h是车辆危险驾驶的临界车速,如进一步考虑舒适性,则应适当减速.