自救车道填充集料类型及粒径研究

目前自救车道集料的选择没有统一标准,一些自救车道集料选择不合理存在安全隐患。通过对国内各自救车道的调研、集料物理特性分析和试验表明,砾石是最好的填充集料。根据美国标准20～40mm粒径的集料阻力系数最大,并通过贯入试验验证了这一结论。在随后的实车试验中,采用该粒径的自救车道阻力系数均达到0. 35以上,远高于0. 25的现行标准,说明该研究成果对自救车道的制动效果有明显提升。     

军用越野汽车外置上车踏板的构造与特点

由于军用越野汽车通过性的需要,其车辆驾驶室离地较高,因此为方便乘员上下车,一般需要在驾驶室外增加设计外置式上车踏板。外置上车踏板具有保证满足整车技术参数、方便乘员使用、保护乘员安全和满足车辆外观造型需求等重要作用。文章主要浅析了常见的几类固定上车踏板和活动上车踏板的结构与特点。     

基于安全参数的双车道元胞自动机交通流模型及两种交通规则下的模拟分析

提出了基于安全参数的双车道元胞自动机交通流模型,该模型主要在车辆确定性减速的过程中考虑驾驶员对前方车辆下一时间步速度的预估,安全参数代表驾驶员驾驶心理的冒险程度;基于不同安全参数,在双车道自由换道超车和禁止换道超车两种交通规则下,通过MATLAB数值模拟仿真得到车流量和车流密度之间的关系曲线,结果表明安全参数的增大可获得更大的交通量,道路上车辆较少时禁止换道超车也可增加交通流量,随着车辆的增加自由换道超车可提高道路利用率,随着车辆的进一步增加两种交通规则下的车流量基本一致。     

基于视距模型的辅助减速车道标志设置

文章结合驾驶人视距模型对辅助减速车道字体、版面进行合理化设计,以提高驾驶人的辨识程度;通过驾驶员认知特性对辅助减速车道标志前置距离设计进行研究,为辅助减速车道合理化利用提供可能,降低了由于车辆自动失效后因错过辅助减速车道强制减速造成重大交通事故的可能。     

一类减速下坡车道的机理与试验分析

简述了避险车道的研究现状,分析了避险车道存在的问题,提出了减速下坡车道的措施。基于车辆下坡运行阻力,研究了减速下坡车道的设置位置、长度、路面材料、料坑深度、车道宽度、入口速度、养护及相应交通工程措施等,并通过试验分析验证,结果表明减速下坡车道避免了避险车道的诸多弊端,对长大下坡失控车辆的速度控制起到了很好的作用。     

基于轮胎-颗粒流动力学模型的避险车道参数匹配方案研究

为了优化山区公路避险车道参数设计方案,基于离散元基本理论与方法,建立轮胎与避险车道集料颗粒流模型。利用自主研发的轮胎性能测试系统对货车轮胎垂直特性进行了室内台架试验研究,通过检测不同输入条件下的响应,标定了轮胎颗粒流模型细观参数。采用漏斗法测量了避险车道集料休止角,结合离散元颗粒流仿真方法,对集料颗粒流模型表面摩擦因数进行了标定。基于所建立的轮胎与避险车道的集料颗粒流模型,仿真分析了轮胎在避险车道中的行驶过程,模拟了车辆在运行过程中的行驶距离、行驶速度与轮胎转速的变化趋势。在甘肃S308省道K209+400处避险车道进行了实车道路试验,试验结果验证了该仿真方法的正确性。通过所建立的轮胎-颗粒流模型对比分析了不同铺设厚度,不同集料大小下的仿真结果。综合考虑减速效果和施工成本,确立了避险车道铺设厚度、铺设长度、颗粒材料等设计技术参数。研究结果表明：离散元法能够很好地模拟车辆在避险车道中的行驶过程;考虑到颗粒固结等因素,建议避险车道铺设厚度不小于0.8 m;针对行驶速度大于90 km·h^-1的载货汽车,避险车道设计长度建议大于130 m;避险车道集料方面,建议选用粒径为1~3 cm且圆度较高的砾石作为路床材料。     

基于发动机制动与电涡流缓速器联合特性的山区公路连续长大下坡路段辅助减速车道研究

目前重型货车在下长大坡路段持续制动极易引起行车安全问题。本文提出在长大下坡路段增设辅助减速车道,在一定程度上可缓解下坡压力。因此,引入温升模型,计算车辆下坡失速模型,确定下坡安全距离,以此为缓速车道设计提供依据。首先对发动机制动和电涡流缓速器联合作用下对重型汽车下坡进行研究。其次根据车辆系统动力学,进行汽车下坡能力分析。结合对汽车在制动鼓安全温度阈值内的汽车安全下坡距离的研究,得到下坡安全距离最长坡长为10 km左右,行驶坡度平均范围为3%～7%。基于此确定辅助减速车道的设定位置。     

减速车道平面线形设计探讨

文章根据车辆在减速过程中的行驶特征,分析了国内互通立交减速车道平面线形设计所存在的问题,提出主线减速段和匝道减速段的概念,明确了减速车道的界定,给出了减速车道长度的计算方法和取值表,并阐明了减速车道平面线形设计要点。     

减速车道的车流特征与设计对策

对车辆在分流和减速过程中的运行特征作了概略性的分析，进而论述了影响车辆安全和舒适性的主要因素，并且针对各种可能出现的不利行车状态，提出了相应的减速车道设计所应遵循的原则和几何设计对策。     

基于驾驶人不满度的高速公路自动驾驶换道决策

为了实现高速公路的自由换道行为决策，并满足行车安全高效性、决策结果平稳无震荡、与运动规划模块结合引导车辆行驶等要求，提出了一种基于驾驶人不满度的换道行为决策方法。首先，根据驾驶人的速度期望建立了驾驶人不满度累积模型，并基于驾驶人速度不满累积度产生换道意图。其次，依据不同车道障碍车的运动状态，设计了2种目标车道选择策略，通过预测引擎对各个待选车道进行预测和评估，选取其中行车效率较高的车道作为目标车道，同时建立换道最小安全距离模型，用以在换道全过程中判断换道的可行性。然后，将换道行为决策的结果以目标车道的形式传递给基于改进人工势场的运动规划模块，用于运动规划模块目标的选取，以引导车辆横纵向运动。最后，在CarSim/PreScan/Simulink的联合仿真平台和硬件在环平台上建立多种测试场景，验证换道行为决策算法。试验结果表明：换道行为决策算法能够依据驾驶人速度不满累积度产生稳定的换道意图，进而根据所设计的换道策略选取具有更高行车效率的目标车道，并在换道过程中持续判断换道的可行性，以应对障碍车辆突然加减速等突发状况，保证换道过程的高效性和安全性；换道行为决策算法通过目标车道的转换，引导运动规划模块调整车辆的运动，实现跟车、换道等行为。     

提升平头客货车碰撞安全性能的新方法

在汽车碰撞安全技术中需要缓冲吸能结构，如轿车前部的发动机室，使碰撞能量耗散而实现保护乘员安全。但现有的平头客货车缺乏像轿车那样的发动机室缓冲吸能结构，巨大的碰撞力直接作用到在驾驶室上，导致驾驶室严重破坏、司乘人员的严重伤亡。本文提出了提升汽车，特别是平头客货车碰撞安全性能的新方法，即利用杠杆装置或液压加杠杆装置将碰撞能量传递到车轮轮胎上，通过挤压轮胎并利用轮胎的弹性来缓冲吸收碰撞能量，从而达到提升车辆碰撞安全性能，保护司乘人员安全的目的。     

高速公路避险车道平面线形安全评价原理及应用

避险车道是解决高速公路长大下坡处交通安全问题应用最广泛的道路设施,可保证失控车辆顺利驶入并起到安全减速制动作用。通过对国内外避险车道与主线夹角、引道长度和宽度、制动坡床长度等平面线形参数的相关研究,提出用于检查高速公路避险车道平面线形设计指标是否满足要求的合理范围。同时结合实例,对设计避险车道的平面线形参数进行评价,为修正设计提供参考。     

长下坡路段避险车道入口设计速度取值方法分析

为了改善长下坡路段车辆的交通安全状况,在连续下坡路段设置避险车道是减轻事故严重程度的重要被动应急措施,也是为长下坡路段失控车辆提供强制减速的最为有效的安全防护工程措施.该文通过对中国高速公路长下坡路段事故特征的分析,对避险车道入口设计速度的影响因素进行了研究,提出了避险车道入口设计速度的取值方法.     

基于失控车辆行驶特性的平行式避险车道研究

为了解决分离式避险车道存在的安全问题,分析了境内外分离式避险车道存在的不足,基于失控车辆行驶特性对平行式避险车道平面设计、纵面设计、横断面设计和路床材料选择等进行分析和研究,并对平行式、分离式避险车道进行了对比分析。研究认为平行式避险车道以驾驶员自救为原则,在驾驶员认为车辆存在较大的失控风险或车辆已失控时驶入,在避险车道停驻或速度降低后,再驶入主线,设置条件更为灵活,易于救援,工程规模小,值得深入研究和推广。     

高速公路加减速车道合流分流特征分析

根据实际调查，分析在高速公路加减速车道的合流（分流）区车辆的速度、加速度、减速度、合流点分布、汇入间隙等交通特征。为高速公路加减速车道长度的设置、出入口控制策略的制定，提出分析基础。     

基于制动减速度的高速公路停车视距研究

为了研究《路线规范》中确定停车视距指标时采用设计速度的85%或90%与实际情况不符的问题,采用高速公路的实测各车道速度数据,分析了各车道的车辆运行速度分布特征。从运动学原理出发对汽车制动过程进行分析,将车辆制动过程分为驾驶人反应时间、制动系统协调时间及全制动时间3个时间段,建立了基于制动减速度的车辆制动模型,并对模型中驾驶人反应时间、制动减速度和运行速度等关键参数进行深入试验调查和分析研究。分别提出了平坡段小客车与货车在相对舒适和紧急制动两种情况下的停车视距建议值,并提出了不同纵坡条件下的货车停车视距修正值。结果表明:在平坡路段相对舒适情况下的停车视距与AASHTO中的规定值基本一致;紧急制动情况下的停车视距与我国规范值基本一致,比目前《路线规范》条文中采用折减后的设计速度计算停车视距的解释更加合理。纵坡对货车停车视距影响较大,因此纵坡段以货车停车视距为研究对象,并从安全角度考虑选择采用相对舒适的制动减速度得到的停车视距作为建议值,为《路线规范》规定的停车视距值的应用和解释提供了更好的依据。     

发动机制动与电涡流缓速器联合制动下长大下坡路段辅助减速车道位置设置研究

目前重型货车在下长大坡路段持续制动极易引起行车安全问题,在长大下坡路段增设辅助减速车道,在一定程度上可缓解下坡安全问题。通过理论研究行车制动器自动过程中温度变化模型,以制动器热衰退临街温度为阈值确定下坡安全距离,以此分析确定辅助减速车道的位置设置合理区间。首先对发动机制动和电涡流缓速器联合作用下对重型汽车进行下坡能力分析,通过对行车制动器安全温度阈值内的汽车安全下坡距离的研究,确定不同坡度下车辆下坡行驶安全距离,得到下坡安全距离最长坡长为10km左右,基于此确定辅助减速车道的设定位置。     

长大下坡路段辅助减速车道设计

文章针对重型汽车在长大下坡路段的行驶安全问题,对辅助减速车道的设计进行研究。根据排气制动和液力缓速器联合制动的行驶模型,对重型车辆在长大下坡路段的下坡能力进行研究。根据下坡时制动器的温升模型,研究长大下坡路段的辅助减速车道位置设计问题。     

避险车道填充砾石阻力系数计算模型的建立

现有避险车道的路床集料类型、铺设厚度、坡度与长度等数据一般根据经验与当地环境选取,缺乏可靠性。近年来出现了不少因为避险车道长度不足导致失控车辆冲出端部的事故,造成了严重的人员和财产损失。本文通过分析可能影响避险车道填充集料阻力性能的因素,找到敏感性因素,结合理论分析与实车运行试验数据,建立了针对20~40mm粒径砾石集料的阻力计算模型。该模型可用于指导采用20~40mm粒径砾石集料的避险车道的设计,并可参照此方法建立其它集料的阻力性能计算模型。     

高速公路互通式立交单车道减速车道长度研究

针对我国《公路路线设计规范》(JTGD20-2006)中互通式立交减速车道最小长度取值不合理的问题,通过国内外资料调查和互通式立交分流区车辆运行数据调查,研究主线设计速度为120 km/h的高速公路互通式立交分流区驶出车辆的分流位置和减速特性.基于二次减速理论并考虑三角渐变段长度建立互通式立交减速车道长度计算模型,通过调查数据统计和国内外研究分析确定模型中分流点初速度、分流鼻速度和两次减速度等关键参数取值.利用上述模型对减速车道长度取值的合理性进行了分析,并给出了对应不同匝道设计速度的减速车道长度建议值.其研究方法和计算模型可用于不同设计速度的高速公路减速车道长度的确定,而进一步的调查和计算结果可以作为现行《规范》的补充.