干线公路扩建工程圆曲线半径取值研究

对于老路扩建工程,为了充分利用原有资源,需灵活设计。文章通过研究横向力系数与圆曲线半径的关系,从舒适性及安全性方面提出宽容设计的思路。     

公路平曲线设计用曲线元素的研究

在分析国内外横向力系数相关研究的基础上，确定适合我国的横向力系数μ标准，建立适合我国道路和交通特性的平曲线设计用元素。     

基于横向力系数的高速公路超高取值研究

文章结合现行公路路线设计规范,通过对横向力系数取值的分析,建立高速公路平曲线段超高值的优选模型,以保障驾驶员在平曲线路段的行驶安全性和舒适性。并根据交通组成和运行速度优选出超高的合理取值,为公路线形设计提供了参考。     

公路平曲线设计用曲线元素的研究

在分析国内外横向力系数相关研究的基础上,确定适合我国的横向力系数μ标准,建立适合我国道路和交通特性的平曲线设计用元素.     

平曲线半径与横向力系数关系研究

在分析研究国内外横向力系数相关研究的基础上,采集典型公路类型的各种半径曲线和超高,从乘车人员的舒适性和行车的安全性两方面综合研究,初步确定公路横向力系数的取值标准。进而对规范中极限最小半径和一般最小半径及不设超高的最小曲线半径对应的横向力系数做出了简要的计算分析和研究。     

基于车辆动力学分析的道路平曲线处横向力系数研究

横向力系数μ是计算平曲线半径和超高的重要参数,我国道路路线规范仅从人体舒适度方面给出了μ取值的定性影响表述,缺乏定量的数据和试验支持.为此,从多体动力学角度出发,构建精确的车辆、道路、驾驶员模型,利用Adams/Car仿真工具研究横向力系数μ的变化规律.通过仿真试验与理论公式相结合,得到以下结论:从车辆整体横向力系数来看,理论推导公式与动力学仿真结果具有高度相关性;仿真得到了横向力系数在各车轮处的分布规律,指出弯道内侧后轮是横向抗滑的最不利位置;以最不利车轮处的μw为指标,从轮胎路面力学角度定量解释了规范中用于计算圆曲线最小半径的μ取值.     

从汽车横向稳定性的角度分析超高计算

文章通过分析汽车在平曲线上行驶时的受力情况和稳定性要求,以及不同车型的运行特点和性能差异,对超高计算中行车速度的确定和横向力系数的取值提出了建议。     

基于运行速度特征的公路平曲线设计半径推荐取值研究

基于多个研究课题在运行速度理论和模型方面的研究成果,通过分析不同类型公路运行速度预测模型,揭示出不同类型、设计速度公路的运行速度特点和规律及其与平曲线半径之间的关系,提出与路段运行速度对应的各级公路平曲线半径设计推荐取值范围。结果表明:所提出的关键技术指标取值为在公路路线设计与优化中实现定量化选用技术指标奠定了基础,有助于保证公路设计中关键技术指标取用的一致性和协调性。     

公路超高的灵活性设计分析

超高设计影响因素较多,具有一定的路段差异性.在阐述超高值与行车安全关系的基础上,分析了各超高设计要素及其影响因素,并结合实例说明超高灵活性设计的思路.     

山西省山区高速公路平曲线设计安全评价——兼论中国平曲线设计及其标准

首先比较分析了国内外高速公路平曲线设计方法及其控制标准,包括超高、横向力系数和最小半径等;其次,根据山西省高速公路弯道交通事故的调查结果和弯道路面抗滑能力的测定,论证了在平曲线设计时,超高和横向力系数合理分配的重要性;最后,根据平曲线上车辆的运动方程,在合理的参数取值范围内提出了高速公路平曲线超高和最小半径标准.     

山区双车道公路路线设计车型分类标准

为研究建立公路路线设计标准车型,通过对西部山区双车道公路的实地交通调查,并结合我国在用车型统计,建立了各类营运车辆车型参数数据库;在详细统计分析现有车型的尺寸、载质量和功率质量比分布规律的基础上,以满足85%的车型外廓尺寸和载质量为标准,采用双因素聚类分析方法对各种车型的功率质量比进行聚类分层计算,根据外廓尺寸相近的原则进行归并后,提出了山区公路路线设计车型的小型车、大型车外廓尺寸分类标准。在此分类基础上,研究了用于公路纵断面设计的载重汽车动力性能标准,通过大量实地观测资料和统计分析,提出了载重汽车上坡动力性能曲线,建立了速度折减量与坡度、坡长之间的关系曲线,以速度折减量作为公路纵坡和坡长的设计关键指标。     

半挂汽车列车弯道行驶横向稳定性分析

为了进一步研究半挂汽车列车弯道行驶横向稳定性,运用动力学理论以及虚拟样机仿真软件ADAMS,建立了具有21自由度的半挂汽车列车虚拟样机,通过将稳态转向试验和转向盘角阶跃输入试验所得仿真结果与实车试验所得曲线相比较进行仿真模型的校验,分析了半挂汽车列车在弯道行驶极限工况下有关参数与时间的变化关系曲线,并分析极限工况所产生的原因。     

改扩建公路超高设计中若干问题的探讨

超高设计是道路曲线路段的重要设计内容,也是行车安全性和舒适性的重要影响因素,在高等级公路改扩建应用中尤为重要。基于S226省道温岭岙环至玉环龙溪段拓宽改造项目,结合JTG D20—2017《公路路线设计规范》道路超高设计的相关规定,针对改扩建公路中分离式路基超高线形设计方法、S型曲线超高设置、曲线内构造物超高验算以及老路路拱过渡等特殊超高问题,提出新老路间的差异平稳过渡方案,借以探讨改扩建公路超高设计的思路和方法。     

大型客车横向稳定性仿真分析

为了给营运客车横向稳定状态监测提供理论依据,针对极限工况下状态参数的临界值仿真结果,进行了营运客车稳定区域边界条件的研究。基于非线性三自由度车辆模型建立了基于扩展卡尔曼滤波（EKF）的状态参数估计器,对营运客车的质心侧偏角和横摆角速度进行实时估计,并利用Trucksim验证估计值具有较好的一致性和状态跟随能力。基于MATLAB/Simulink建立非线性七自由度车辆模型,分析不同行驶状态参数对质心侧偏角-质心侧偏角速度（β-β）相平面稳定区域边界的影响,基于仿真数据确定了以车速、前轮转角和路面附着系数为变量的稳定区域边界条件,结合状态估计模型获得以β-β决定的控制变量。在Trucksim中进行连续正弦方向盘转角输入标准稳定性试验,通过分析营运客车行驶过程中控制变量的曲线变化趋势是否超出稳定区域边界确定车辆的运行状态。结果表明：营运客车以60 km·h^-1车速、小方向盘转角行驶在低附着系数（μ=0.3）路面和高附着系数（μ=0.85）路面时,横摆角速度对驾驶人的意图（方形盘转角曲线趋势）有很好的跟随能力,具有较小的延迟响应,车辆处于稳定状态,此时控制变量曲线一直处于稳定区域内;当相同工况下以大方向盘转角输入时,横摆角速度已经不能很好地跟随驾驶人意图,且低附着系数路面下,在3.5 s左右时方向盘转角已经回正,但横摆角速度仍位于最大值,具有较大的延迟,营运客车发生急转侧滑;高附着系数路面下第2.5 s和第6.2 s左右车辆发生严重偏移,车辆处于失稳状态,而对应时刻的控制变量曲线部分超出稳定边界,验证了营运客车横向稳定状态判据的准确性。     

基于侧向稳定性的圆曲线路段设计指标研究

车辆在附着系数较小的圆曲线路段转向时,轮胎会处于非线性区内工作,此时基于线性理论的侧向稳定性分析方法会产生较大误差。建立6自由度非线性车辆系统模型,分析其处于非线性域与线性域下不同的特性状态,得到不同车速、路面附着系数下使车辆系统处于临界状态的圆曲线路段半径、超高设计指标。对线性域与非线性域内的车辆系统分别采用基于线性理论的根轨迹法与基于非线性理论的相平面法分析侧向稳定性,得到综合考虑2种状态下车辆临界失稳状态的圆曲线路段指标。结果表明,车速为60 km/h,路面附着系数为0.24,超高小于6% 时,车辆发生侧向失稳时轮胎处于非线性域,此时使用相平面法分析得到侧向失稳临界指标;车速为60 km/h,路面附着系数为大于0.4,超高处于4%到10%之间时,车辆发生侧向失稳时轮胎处于线性域,此时使用根轨迹法分析得到侧向失稳临界指标。     

基于可靠度的道路不设缓和曲线最小半径的计算

与其他国家和地区的道路设计规范相比,在我国道路设计规范中,不设缓和曲线的最小圆曲线半径数值显得过于偏大.一方面是由于采用的计算模型不一致,但主要的还是我国的规范采取了更为保守的态度.为了验证我国规范采用较大数值是否合理,考虑道路线形设计指标的不确定性,以可靠度理论为基础,建立设计指标极限状态下功能函数,利用一次二阶矩法和蒙特卡罗法求解可靠指标.通过可靠指标来分析不设缓和曲线最小半径的取值,并与目前道路规范中的取值进行比较.研究结果表明:我国公路和城市道路设计规范中的不设缓和曲线的最小圆曲线半径取值过大.     

考虑侧向位移的路堤沉降分析

为弥补公路路堤沉降预测中各现有模型存在的不足,并有效控制高路堤在建设期的稳定性,提出了基于等体积法的路堤侧向位移沉降模型,并推导出了计算公式.采用该公式对高速公路试验段长达1 a的沉降和侧向位移观测数据进行分析计算.结果表明,由侧向位移产生的沉降量约占总沉降量的20%;侧向位移产生的沉降也并非瞬时能完成,也能延续相当长...