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。     

基于合流视距的公路主线入口路段竖曲线最小半径研究

针对目前关于入口路段主线竖曲线半径研究较少的现状,且在研究过程中不注重区分入、出口路段之间差别的问题,该文首先明确合流视距是入口路段主线竖曲线半径的主要影响因素,以合流视距为控制条件对入口路段的竖曲线半径展开研究。通过分析入口路段主线车辆的交通行为特征,结合驾驶员心、生理特点建立主线入口路段安全合流视距计算模型。视距模型中考虑了反应距离、车辆换道距离、减速距离3项指标,并以变道和减速行驶二者中的较小值作为控制依据计算满足减速需要的合流视距推荐值。分别考虑主线凸形竖曲线和凹形竖曲线两种不同的情况,分析凸形竖曲线变坡点顶部,以及凹形竖曲线夜间车前灯射距及主线上方跨线构造物对驾驶员视线的遮挡。根据立面几何关系分别建立满足合流视距的主线入口路段凸形、凹形竖曲线半径计算模型。将合流视距推荐值代入竖曲线半径计算模型中,得到满足合流视距的主线入口路段凸形、凹形竖曲线最小半径推荐值。结果表明：入口路段的要求低于出口路段,通过识别视距计算得到的竖曲线半径推荐值低于现行规范值。     

公路平面设计中圆曲线最小半径运用研究

公路平面设计是路线设计的基础,圆曲线最小半径选择是公路平面设计是否合理、经济的关键影响因素。文中对JTG D20—2017《公路路线设计规范》规定的圆曲线最小半径取值及实际工程设计运用中存在的问题进行分析,提出初步解决思路及实际工程设计中圆曲线最小半径取值建议,为公路路线设计及相关规范编制、修订提供参考。     

平曲线路段车辆行驶安全仿真研究

平曲线路段是交通事故高发之处。文中从车、路协同作用对车辆弯道行驶安全性的影响入手,分析了车、路中对弯道行驶安全性可能产生影响的因素,探究不同参数车辆与弯道组合下安全车速的限值。应用TruckSim建立车路耦合模型,通过仿真定性分析了各因素对车辆弯道行驶安全的影响;对不同车、路参数进行正交仿真试验,得出相应临界车速;再利用SPSS对试验结果进行方差分析,筛选出主要影响因素,并对其进行回归分析,建立其与安全车速之间的数学模型,用于计算车辆弯道行驶安全速度,指导车辆和道路设计。     

大型车辆横向稳定性对公路设计极限平曲线半径取值的影响分析

针对目前公路设计研究采用的汽车横向稳定性计算模型仍然是刚性车辆的简化结构,未考虑汽车悬架及轮胎的弹性变形影响的问题,通过分析悬挂系统对车辆行驶的横向稳定性的影响以及大型车横向倾覆特点,推导出考虑车辆悬挂结构后的公路平面设计指标计算方法及公式;参考Bonneson等的研究成果,给出了为保证车辆横向行驶安全舒适条件下的横向力系数推荐取值及不同设计速度时的圆曲线极限最小半径值。结果表明:提出的设计指标的计算方法及取值为现有标准规范的修订提供了一定的参考。     

视距约束下高架快速路圆曲线最小半径计算方法及应用

本文以高架快速路为例,通过简化计算模型,揭示了曲线半径与视距、横净距之间的逻辑关系,提出了基于视距约束下最小圆曲线半径的计算方法。     

基于极限车速的车辆稳定性控制研究

采用魔术公式轮胎模型,在Matlab/Simulink中搭建了8自由度车辆侧向动力学模型,绘制车辆质心侧偏角-质心侧偏角速度相平面图,并利用双线法划分相平面图稳定区域,结合车辆自身质心侧偏角相轨迹,计算得到车辆极限稳定车速。以极限车速作为控制开关,设计基于质心侧偏角和横摆角速度的模糊控制器,提出了基于补偿横摆力矩的前后轮制动力矩比例分配控制策略,并在多种工况下进行了仿真与模拟驾驶实验。结果表明:利用极限车速作为控制开关设计的控制策略可有效提高车辆稳定性。     

基于CARSIM的车辆稳定性控制仿真

阐述了车辆在地面附着极限下造成转向失稳的原因,对四个车轮施加差动制动时车辆行驶姿态的变化进行了分析。针对车辆的实际工作特点,应用CARSIM软件的车辆动力学模型(S函数),并定义S函数的输入输出接口,在MATLAB/SIMULINK环境中对车辆动力学模型进行了稳定性控制仿真。仿真分析结果表明,差动制动能够改善在高速度或滑路上转向的操纵性和稳定性。     

如何选定林区公路的圆曲线半径

在林区公路测设中,除测设越岭线较困难外,合理选配圆曲线半径,也是不那么容易的事。如何选配好圆曲线半径呢?根据我多年的测设实践,提出如下几点意见: 一、根据林业部颁布的“公路规程”,乙类地区,林区三级公路的圆曲线半径尽量选用75米以上。大于或等于75米的圆曲线半径,不设超高和加宽;小于75米的圆曲线半径,必须根据“公路规程”的要求,设置超高和加宽。     

基于MOVES的小半径圆曲线路段载重柴油车碳排放预测模型

半径小于等于550 m的圆曲线路段是车辆易产生高碳排的路段。为揭示载重柴油车在这些小半径圆曲线路段的二氧化碳排放水平变化规律,以MOVES模型为基础,应用符合我国实际情况的道路、交通、车辆、燃油等信息,对MOVES模型中的参数做本地化修正及设置。通过采用MOVES模型进行载重柴油车碳排放模拟,得到了不同平面线形及行驶速度组合条件下的碳排量数据库。在此基础上,首先采用回归分析的方法分别建立了单位圆曲线长碳排量与圆曲线半径、圆曲线长度、车辆驶入圆曲线路段的初始速度3个参数的关系模型,其次采用迭代的方法建立了小半径圆曲线路段载重柴油车累积碳排放量预测模型。通过实地油耗试验,选用IPCC碳排放核算方法,将车辆油耗数据转换成碳排放数据,对比了碳排量核算值与模型预测值,验证了模型的预测精度。结果表明:单位圆曲线长碳排量以圆曲线半径、车辆驶入圆曲线路段的初始速度这2个参数分别为变量作二次函数形式的变化,以圆曲线长度为变量作幂函数形式的变化;累积碳排量以上述3个参数为变量作多元非线性函数形式的变化;经过参数本地化修正及设置的MOVES模型可以用于我国实际道路交通条件下的载重柴油车碳排放水平预测,以MOVES模拟为基础而建立的多元碳排量模型预测值与试验实测值的相对误差平均值为6. 02%,小于10%,具有较高的预测精度,可以在无需借助MOVES模型的情况下方便、快速地估算载重柴油车在小半径圆曲线路段的碳排量。     

基于MapX的路段交通仿真系统研究

探讨了利用GIS组件MapInfo MapX进行城市路段交通仿真系统二次开发的关键技术，在功能上将路段交通仿真与GIS进行了集成，并对如何利用GIS管理交通仿真所需的道路、交通环境信息和如何提高在电子地图上进行动态仿真演示时的动画速度进行了深入研究。     

合理地选择山区公路的圆曲线半径

目前设计任何等级的公路,都采用适用于各种地形的统一技术标准。考虑山岭区道路所不同于平原区、丘陵区道路的地方,是在于平面上有很多的弯道以及有很多地段具有最大坡度,因而必须注意去适应这些山岭区的特点,使某些技术标准更为切合实际。山岭区最重要的标准之一是圆曲线最小半径。这种半径用下式来计算: R_(最小)=V~2/(127(φ_2+i_B))公尺式中:V——汽车速度,公里/小时; φ_2——车轮与路面的横向粘着系数; i_B——超高坡度。在山区道路上所能达到的速度,是由汽车的动力特性、道路纵坡、滚动阻力系数等等来决定的。图1表示出苏联一般的汽车最大行车速度与纵坡的关系。根据这个图和前述的公式,计算出圆曲线最小半径与道路纵坡的关系。在计算中采用φ_2=0.16,i_B=0.06。使用图2中的线图,就可能根据汽车行驶的实际情况为山区公路选择出圆曲线最小半径。用这种线图总是能使圆曲线半径比全苏标准中所规定的半径小些。在全苏标准中,只考虑了等级而不考虑地形;因此,根据所     

超高速公路圆曲线半径参数的可靠性分析

为探究超高速公路路线设计确保车辆行车安全的圆曲线最小半径值,引入可靠度理论,以汽车在圆曲线路段行驶时不产生横向滑移为约束条件构建动力学模型,利用该模型对圆曲线半径进行分析,并提出圆曲线半径的可靠度功能函数。对功能函数中的车辆运行速度、路面横向摩擦系数、道路超高值等相关参数进行统计,并分析其分布规律。求解设计速度分别为100,120,140,160 km/h时超高速公路圆曲线的最小半径值,取整后用蒙特卡洛法仿真估计各设计速度对应最小半径的失效概率。结合公众心理承受度,以失效概率小于0.01%为基准,对各设计速度下的圆曲线半径进行可靠性设计,得到超高速公路圆曲线最小半径推荐值在潮湿的路面条件下分别为920,1 000,1 100,1 220 m;在积雪的路面条件下分别为1 380,1 400,1 420,1 450 m。实证结果表明：在事故率较高的路段,各段圆曲线半径对应的失效概率最小值为0.019 5%,大于最小圆曲线半径的失效概率值0.01%。采用0.01%的失效概率设计超高速公路圆曲线半径,可保证其安全性高于现有标准。     

基于视距需求的互通范围内主线圆曲线半径指标研究

鉴于JTG D20-2017《公路路线设计规范》(简称《规范》与JTG/T D21-2014《公路立体交叉设计细则》(简称《细则》)对互通式立体交叉范围内圆曲线半径取值的依据相对笼统,该文阐明了互通范围内主线车辆的不同运行状态,以停车视距与识别视距为基础,分析了小客车视点与目标(障碍物)的位置,根据几何关系与海伦公式分...     

基于DYNAware的车辆稳定性控制仿真研究

使用车辆动力学仿真软件DYNAware／ve—DYNA,建立15自由度的参数化车辆模型,基于稳定性控制原理,以横摆角速度和质心侧偏角为控制变量,采用改进的横摆力矩决策计算方法,用Matlab／simulink建立控制器模型,并通过界面将其导入Ve—DYNA中。最后通过双移线和正弦延迟仿真实验验证了控制策略的有效性。     

基于主动制动的车辆极限转弯的稳定性控制

车辆主动制动控制利用左、右轮制动力的不同来控制车辆的横摆力矩,利用所有车轮的总制动力来控制车辆减速度,可以改善车辆的稳定性和循迹性能。文中分析了基于主动制动的车辆的临界极限转弯性能以及控制横摆力矩和减速度、对每个车轮施加制动力的作用和效果。     

车辆在曲线路段的交通粘性力学模型分析

分析曲线路段对道路通行能力的影响,将交通流比拟成流体流,运用流体力学理论,基于车辆的平均密度、平均速度及速度参数,求出车辆在曲线路段的粘性阻力,建立车辆在曲线路段的交通粘性力学模型。     

试论公路平曲线半径的区域划分与缓和曲线最小长度

本文对公路平曲线半径的区域划分与缓和曲线最小长度进行简要论述。     

带缓和曲线的复曲线第二圆曲线半径的计算及曲线的测设

讨论了采用复曲线时经常遇到的副曲线（第二圆曲线）半径的确定问题，推导出了副曲线半径的迭代计算公式，并给出了用切线支距法或偏角法测设中间缓和曲线时其坐标和偏角的计算公式，这些公式有助于现场技术人员进行复曲线的设计和测设     

基于七自由度车辆模型的稳定性仿真研究

为对某四轮驱动车辆在驱动工况下操纵稳定性进行研究，利用Madab软件建立了七自由度车辆动力学仿真模型，并对其在驱动工况下前轮转角阶跃输入和其相应稳态工况进行了对比分析，对其在驱动工况下前轮转角正弦输入响应情况作了描述，仿真结果表明在驱动工况下转弯能够明显增大汽车不足转向趋势，同时验证了模型的有效性，可为相关研究提供理论依据。