基于行车稳定性的高速公路超高过渡方式对比研究

针对目前公路线性超高过渡段存在行车稳定性不足以及小坡断面排水不良等问题,对高速公路超高过渡方式进行研究。基于动力学软件CarSim仿真平台,构建了3种曲线型超高渐变仿真模型,如三次抛物线、上半波正弦型、下半波余弦型曲线;同时,以高速公路的平曲线为仿真道路模型,分析了横坡为0处的超高渐变率,验证了不同超高渐变方式下的行车稳定性,并输出了相应的稳定性参数变化情况。分析表明:多次抛物线、上半波正弦型、下半波余弦型缓和曲线超高渐变模型的超高渐变率最大值均大于线性过渡方式,分别超出50%,100%及57%。与线性渐变率为一定值不同,采用曲线型超高过渡方式进行过渡的渐变率为连续变化的值,上述超高渐变方法都在回旋线中点达到临界值,且渐变率关于中轴对称。曲线型渐变过渡起终点附近的侧向加速度、横摆角速度曲线较为平滑。通过对3类曲线型过渡形式下的排水长度进行计算分析,结果表明:三次抛物线的过渡形式更有助于超高过渡段的排水。建议超高过渡段中最大超高渐变率与零坡断面位置相结合,以此降低横向排水不畅路段的长度,增强路面排水能力。采用曲线型超高渐变模型对改善多车道高速公路长缓和曲线渐变段的稳定性及排水性能有重要意义。     

基于横向力系数的公路平曲线半径及超高取值方法研究

基于速度V-半径R-横向力系数μ-超高值ih的基本关系,通过计算,提出对现行路线设计规范中的横向力系数取值、最小半径控制值等指标的调整建议,并给出新的μ-R拟合公式,以供公路路线设计可进行平曲线半径及超高横坡取值时参考应用。     

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.     

公路超高计算及设计方法研究

本文介绍了超高及其理论模型,简述了最大超高影响因素、横向力系数与速度关系;详细分析了超高与横向力系数的分配理论和计算模型,结果表明抛物线分配方法更符合车辆在不同半径曲线行驶的超高需求。     

快速路圆曲线超高与横向力系数分配方法研究

在道路平曲线设计中,超高与横向力共同作用抵消车辆在曲线行驶中产生的离心力,保证行车安全和舒适。本文通过分析国内现行城市道路与公路路线设计规范在超高设计方面的相关要求,借鉴美国AASHTO超高分配计算方法,以城市快速路为例,提出了不同圆曲线半径建议超高值。     

公路工程设计准则若干问题解说(三)

1.平曲线超高怎样计算(1204)? 计算曲线超高横坡度的公式与计算平曲线半径的公式一样,只是形式变化一下,即: i=V~2/(127R)—Φ_2………………(1) 式中:i—超高横坡度; V—行车速率(公里/小时); R—曲线半径(公尺); Φ_2—车轮与路面间的横向摩擦系数。从公式(1)可以看出,超高横坡度值与曲线半径值成反比,当曲线半径小于设计准则表2—2中的数值时,需要设置超高。在设计准则里,超高横坡度值的范围规定为2～6％;在表2—4中规定了各级路的最大超高横坡度。如果引用各级路的最小半径和设计行车速率,按公式(1)计算各级路的最大超高横坡度,所算出的结果将比规定数值大的多。     

高速公路直线段最大长度合理取值研究

从车辆运行状态的角度出发,将直线段上车辆的运行分为加速行驶、匀速行驶和减速行驶3个过程,分析了车辆在不同行驶过程中的行驶时间与行驶距离,以直线段上最长行驶时间70 s作为最大直线段长度的控制条件,推导了基于运行车速的高速公路直线段最大长度计算模型。模型表明设计速度为120 km/h的高速公路直线段最大长度要比20倍设计速度小,而其他设计速度的高速公路则要视直线段相邻曲线起终点的运行车速而定。以现场实测数据为依据,建立了高速公路平曲线起终点小型车运行车速与平曲线半径的回归模型,并给出了计算实例。基于运行车速确定高速公路直线段最大长度能够较好地满足驾驶员的实际需求,提出的计算模型可为高速公路设计及安全审计提供依据。     

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。     

超高速公路曲线型超高横断面设计方法研究

通过理论计算,研究了超高速公路曲线型超高横断面的设计方法。以设计车速160 km/h的工况为例,以车辆横向稳定为前提,考虑横向力系数和超高之间的分配模型,以人体对运动感知的舒适性为阈值指标,研究了相应的最大超高值、不同半径下的超高值和超高横断面布置方式等内容,进行了理论分析与简要计算。研究成果可以为进一步研究超高速状态下的高速公路几何设计指标提供参考。     

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1...     

平曲线超高和加宽施工验算的可视化程序设计

按照公路等级、设计时速、平曲线参数,确定公路超高过渡段的旋转方式以及公路加宽过渡段的计算方式,选择Visual Foxpro 9.0作为开发工具,结合VBA命令,在Microsoft Word平台上进行二次开发,以数据录入模块、平曲线超高及加宽计算模块、结果打印输出模块作为系统的三大功能部分,实现公路平曲线超高和加宽的计算机辅助计算,为公路设计和施工提供方便。     

一种超高设计的简化方法--对其优点和缺点的讨论

在平曲线设计中,超高起着补充横向摩擦力以提供足够的横向力的作用。尽管超高是道路几何设计的一个基本要素。但经验表明,它对于确定曲线上的行车速度并不起重要作用,与此相比。平曲线半径却一向与第85位观测车速V85(即在所有观测车辆中,85％的车辆以该速度行驶)相关。尽管如此。大部分以设计车速概念为基础的传统几何设计准则中都暗示．在规定的范围内。任何曲线半径和超高的组合都是可以接受的。使用大容许半径和低设计车速会导致过高的实际行车速度．这对于道路安全不利。一些设计标准中引入V85作为设计参数,对于检查设计车速的适宜性提供了一种行之有效的手段。该文对简化曲线半径与超高的关系提出了建议,并作为解决上述问题的替代方法。文中站在道路设计者和使用者的角度论述了这种简化方法的优点。同时讨论了其理论上和实践上可能存在的缺陷。     

考虑纵坡影响的超高渐变率及排水设计研究

针对超高渐变率与路面排水问题,考虑纵坡在曲线超高渐变段对道路外侧有"抬升"或"降低"的作用,分别在上坡、下坡条件下对超高渐变率受纵坡影响的变化情况进行研究。结果表明,上坡段纵坡对超高缓和段有"加剧渐变"作用,下坡段纵坡对超高缓和段有"减缓渐变"作用,道路设计中应做考虑。当下坡路段纵坡在0.3%≤i≤2.3%范围内,虽满足设计值,仍存在渐变率小于1/330的情况,不利于路面排水。基于研究结果,讨论了纵坡、超高渐变率与排水不良路段长度的关系,为超高渐变率设计提供参考。     

高速公路平曲线建议限速标志设置研究

以山区高速公路平曲线路段为研究对象,对建议限速标志的设置方法和流程进行研究。采集了8条山区高速公路的平曲线运行速度数据并进行分析,提出以小车运行速度差作为判定准则确定是否设置建议限速标志。选择平曲线半径和入曲线前运行速度为自变量,建立线性模型预测小车运行速度差,并通过将运行速度和设计速度综合确定建议限速值,最后分析驾驶员的视认特性,计算出不同运行速度下对应的建议限速标志前置距离。结果表明:当平曲线半径小于300m的时候,在高速公路平曲线上应设置建议限速标志。     

超高缓和过渡设计探讨

本文从车行道旋转角速度，行车速度，超高渐变率，路面宽，路面排水等几何因素进行分析，提出了控制直线缓和段和超高缓和段的方法。     

互通式立交出口匝道运行速度过渡段长度研究

为确定车辆在互通式立交出口匝道满足安全行驶需求的运行速度过渡段最小长度,分别建立了满足超高过渡、变速行驶、3 s行程时间及横向加速度变化率适中等要求的运行速度过渡段长度计算模型。采用UMRR链式开普勒雷达测速仪,实测不同主线设计速度下立交出口匝道分流鼻运行速度,结合SPSS软件分析,得到分流鼻运行速度。基于运行速度过渡段长度计算模型和典型参数的分析论证,得到了满足不同需求下的运行速度过渡段长度。结果表明:匝道设计速度为30~40 km/h时,车辆变速行驶需求为运行速度过渡段长度的主要控制因素;匝道设计速度为50~80 km/h时,超高过渡、3 s行程时间为运行速度过渡段长度的主要控制因素;基于安全行驶需求,提出了互通式立交出口匝道运行速度过渡段长度最小建议值及纵坡修正系数。     

新型连续流平面交叉左转车道最小长度研究

为进一步促进连续流平面交叉(continuous flow intersection,CFI)的研究与应用,对其左转车道最小长度展开研究。首先,在明确CFI的交通组织方式后,根据CFI左转车道的几何特征和功能将其划分为左转引道、左转跨越段和移位左转车道等3段。其中,左转引道由渐变段和加宽段组成,横向跨越段纵向距离由跨越车道数和设计速度确定,移位左转车道最小长度由减速段和左转排队等候段两者中的较大值决定。其次,根据汽车横移渐变率和运动学方程分别计算渐变段和减速段长度;根据M/M/1单车道系统排队理论和交通流理论并结合既有研究成果确定排队等候段长度;根据圆形轨迹换道模型确定引道与移位左转车道之间的合理间距。最后,将3段长度建议值叠加,得到不同设计速度下CFI左转车道长度的合理取值。结果表明:设计速度对CFI左转车道的长度影响最大,车辆横向位移的影响次之。     

互通式立交小半径匝道超高设计方法研究

通过对相关规范中匝道最小圆曲线半径计算时有关横向力系数及超高横坡的对比分析．结合各相关规范，介绍国道主干线广州绕城公路南环段施工图设计，中小半径匝道超高横坡的取值。     

互通式立交小半径匝道超高横坡分析

该文通过对相关规范中匝道最小圆曲线半径计算时有关横向力系数及超高横咎的对比分析，结合各相关规范，具体介绍国道主干线广州绕城公路南环段施工图设计中小半径匝道超高横坡的取值。     

超高渐变段路面径流特征研究

超高渐变段路面径流特征研究有助于从几何设计上改善路面排水。对采用线性过渡的超高渐变段,通过零纵坡轴的确定,推导路面等高线可用反比例函数xy=k表示,经Mathematica软件建模印证,路面径流曲线为等轴双曲线,具有以下特征,径流运行坡度持续变化,从高向低运动经历陡-缓-陡过程,与零坡轴相交处为最小坡度;超高渐变段路面径流必然出现折返现象,折返区域径流行程翻倍。路面径流与几何设计高度关联,路面宽度对径流折返面积的影响比纵坡、超高渐变率大。