路线及路面条件设计阶段的安全性评价仿真系统

以公路横断面数据为型值点,应用multi-quadric插值函数先后拟合出路面单元节点的平面坐标以及高程,并用大量的小三角形单元来逼近连续的路表曲面,从而获得适于行驶动力学仿真的三维路面模型。在ADAMS软件环境下,建立了轻型客车和轿车的整车模型以用于仿真时的动力学解算。研究了轮胎-路面的耦合方法及跟踪路中线的闭环路径控制策略、维持车速的速度控制策略。最后在ADAMS环境下形成了路线-驾驶员-车辆仿真识别系统,通过道路上的运行仿真,获得沿路线上的车辆行驶动力学响应,进而对公路几何线形和路面条件的安全性做出判断以及评价,并以某段二级公路为实例进行了仿真分析。结果表明:该仿真系统对于道路建成后事故多发路段的安全改善具有重要意义。     

模糊理论在道路线形设计安全诊断中的应用

为了更好地评价道路线形设计的安全性,以车- 路子系统模型为研究重点,分析得出了用于道路线形设计安全性诊断分析的关键动力学性能参数,即汽车的速度、加速度、横向加速度变化率、侧偏角、方向盘转角和路径偏差等；探讨了模糊诊断理论应用于车辆运行安全性和道路线形设计安全性的诊断分析中的可行性；建立并运用该模型分析了某高速公路路段...     

公路线形空间几何特性模型及其应用

根据高速公路线形的空间几何特性,采用高等数学几何中曲线空间曲率的计算方法,结合高等级公路平纵组合设计方法,对公路线形进行空间曲率计算,并结合运行车速方面的特征进行修正;根据修正后的空间曲率指标,以及高速公路中不同车辆运行特征、运行分布与安全的相关性分析,结合客车占有率提出了多个针对高速公路断面运行状态的空间曲率指标模型;通过数学回归,进行评价模型与道路事故率统计的相关性分析研究。结果表明:部分空间曲率指标与事故率具有较好的相关性;建立的以高速公路空间曲率为主要指标的道路安全评价模型能够为道路线形设计提供理论支持。     

基于人-车-路虚拟试验的道路线形安全性评价

为了避免由于线形设计不良造成日后事故多发路段的产生,提出了基于人-车-路虚拟试验的道路线形设计安全性评价方法。首先基于对公路线形导致交通事故的分析,选取并构造了轨道跟踪误差、转向任务间隔、方向盘峰值转速、侧向加速度、垂直荷载和路段通行极限车速为道路线形安全性评价指标;采用EICAD和多体动力学软件ADAMS/Car实现了道路设计方案的三维建模,然后与车辆模型、驾驶员模型构成仿真环境完成了对安徽至浙江某高速公路线形设计方案的安全性评价;多数评价指标显示该设计路线安全性较好,但路段通行极限车速显示该路段前段(里程0~2.47 km)行车速度分布较分散,容易诱发超速行驶,为潜在的事故多发路段。     

基于人-车-路协同仿真的山区道路大型车辆行驶适应性分析

为提高山区道路大型车辆的行驶安全性,构建人-车-路协同仿真系统,在3条复杂山区道路上开展代表性驾驶模式的大客车和重载货车虚拟行驶试验,根据仿真输出的车辆运动学/动力学响应参量和驾驶输入量,分别进行设计符合性、车辆通过性、运行速度协调性、行驶舒适性以及驾驶负荷度等5个方面的检验分析。结果表明:通过以上分析能确定危险位置的临界安全速度、超长货车通过急弯时的越出宽度和越出位置、不协调的线形单元以及行驶舒适度和驾驶负荷度较差的位置,进而可以实施靶向性的几何参数改进,增加山区公路与大型车辆之间的适应性,最终达到提高山区公路设计质量和安全性的目的。     

基于运行安全的山区高速公路路线设计

基于运行安全的设计理念,从运行速度设计思想出发,探讨了山区高速公路路线设计中平曲线半径及超高、视距、纵坡、横断面、隧道线形等对车辆运行安全的影响;针对具体工程实例,通过检验运行速度与设计速度的协调性来评价路线线形的均衡性,当运行速度与设计速度相差较大时,建议对路线设计关键技术指标进行安全性检验。     

基于运行安全的山区高速公路路线设计

基于运行安全的设计理念,本文从运行速度设计思想出发,探讨了山区高速公路路线设计中平曲线半径及超高、视距、纵坡、横断面、隧道线形等对车辆运行安全的影响。针对具体工程实例,通过检验运行速度与设计速度的协调性,来评价路线线形的均衡性,当运行速度与设计速度相差较大时,对路线设计关键技术指标进行安全性检验。     

基于动力学仿真的龙泉～浦城高速公路设计方案比选

公路设计时会出现几种设计方案都满足道路设计规范要求,造成设计人员难以抉择的局面;另外,现有的针对设计阶段道路开展行车安全性评价和潜在危险点预测的方法还不完善。鉴于此,借助于车辆动力学仿真模拟方法,建立路线-驾驶员-车辆的闭环仿真系统;以此为平台对龙泉~浦城(浙闽界)高速公路开展虚拟行车试验,根据沿路线上的汽车动力学以及运动学响应,评价初步设计、优化设计和施工图设计方案的速度协调性,道路侧滑、侧翻的可能性,行车舒适性和操纵轻便性,最终综合判断选择最优设计方案并对方案中的一些不足给出相应的建议。     

基于运行速度的双车道公路平面线形安全评价

为解决目前双车道公路安全平面线形安全设计与评价缺乏科学可靠的方法问题,从几何设计标准以及双车道公路平面线形指标与交通安全的关系出发,提出以平曲线半径和曲率变化率作为平面线形安全评价的几何指标,通过运行速度反映几何指标与事故关系。基于双车道公路不同平曲线半径下大量运行速度实测数据,利用统计分析的方法,得到了运行速度分布规律,建立了双车道公路运行车速预测模型。基于运行速度一致性评价标准和跟驰理论,将曲线间直线长度区分为独立直线和非独立直线,对于非独立直线,曲线与曲线的关系是安全评价的控制因素;对于独立直线,直线与曲线的关系是安全评价的控制因素。提出了基于运行速度和直线独立性分析的平面线形安全性评价程序,可用于指导双车道公路安全设计与评价。     

基于可靠度的公路隧道进出口段行车安全分析

为了提高隧道进出口路段的行车安全水平，以现行公路工程结构可靠度设计统一标准为依据，对隧道进出口路段失效概率进行了定义。以车辆轨迹偏移量和驾驶人视距作为约束条件，建立隧道进出口路段的功能函数并推导可靠性模型，提出了隧道进出口路段可靠性计算模型的求解方法，并对隧道进出口段的停车视距模型进行修正。以贵州某隧道为例，计算了隧道进出口处的行车失效概率，并对各影响因素的敏感性进行分析。结果表明：可靠性指标可以定量反映隧道进出口处的线形一致性和视距安全性，保证线形指标不仅满足规范设计，而且能明确反映道路交通安全水平；敏感性分析反映了各因素对行车安全性的影响程度，其中运行速度和曲线半径对隧道进出口段的失效概率影响最大，为隧道前期路线设计和后期运营限速提供参考。     

基于运行速度的高速公路线形评估

通过简介国外道路安全评价工作,阐述开展道路安全评价的必要性。公路线形条件与公路交通安全有着密切的联系,顺畅的线形是行驶安全的基本保障。从提高道路安全角度出发,对公路线形设计中潜在的不利安全因素进行鉴别以便消除或减弱道路危险因素,就显得尤为重要。通过对运行速度的计算,并分析了公路运行速度与道路组成部分的联系,提出相应的安全评价指标和建议。最后结合实际工程,找出了设计中潜在的安全隐患并为以后设计提供相应的建议。     

基于驾驶员心率增长率的穿村镇公路平面线形安全评价

为研究驾驶员心生理反应在穿村镇公路平面线形安全评价中的应用情况,以北京琉辛路密云县不老屯镇燕落村路段为例,采用心率增长率（growth rate of HR）作为衡量驾驶员心生理变化的指标,并通过驾驶模拟仓进行仿真实验,得出在实验路段中行驶的驾驶员心率增长率在1%~9%（绝对值）范围内,没有超出心率增长率的最大安全值10%。研究认为心率增长率的变化与穿村镇公路平面线形有直接关系,对驾驶员的驾驶行为有较大影响。     

Cooperative Estimation Using Vehicle Communications

Summary Each vehicle on a section of highway is potentially a driving condition 'sensor.' For example, a vehicle's speed give can give a clue about the traffic conditions in its section of roadway. By 'cooperative estimation,' we mean a system that uses a communication network to combine the experience of many vehicles into parameter estimates that are more useful than the estimates that any individual vehicle could generate by itself. This paper demonstrates the cooperative estimation concept by showing how it can be used to estimate traffic conditions and road friction without using roadside sensors.     

基于Vissim交通仿真的农村公路线形设计安全性评价分析

农村公路是农村经济发展、人民生活条件改善的重要基础条件,同时其在加强城乡联系、调整农业结构、促进农村土地资源开发等方面发挥了重要作用。但是在农村公路深人发展的同时,其交通安全问题严重影响并制约着农村公路的发展态势。通过研究农村公路线形与交通安全关系,运用交通仿真软件对农村公路线形设计进行了安全性评价,并针对其安全问题提出交通安全保障的主要技术手段。     

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。     

山区公路边坡地质灾害类型快速识别方法研究

该文在对公路边坡地质灾害主要类型及特点进行研究的基础上,研究了路线走向与边坡地层走向的关系、边坡外部形态、坡体结构和岩土体性质等因素对公路边坡地质灾害类型的影响,提出了以"影响因素叠加识别方法"为核心的山区公路边坡地质灾害类型快速识别方法。     

Roadway Elevation Profile Generation for Vehicle Simulation

With a simplified approach for creating road surface elevation information for simulation of vehicle vertical response to roadway unevenness, roadways for single and parallel track simulations and averaged roads for variable velocity simulation are developed. Sets of correctly chosen random roadway slopes are averaged appropriately for the variable velocity simulation. The procedure generates approximately “white” slope spectral density roadways in the frequency ranges of interest, and the elevation profiles are representative of average road profiles. The method is simple in practice yet suffices for many parameter studies of suspensions and vehicle dynamics.     

Roadway Elevation Profile Generation for Vehicle Simulation

SUMMARY

With a simplified approach for creating road surface elevation information for simulation of vehicle vertical response to roadway unevenness, roadways for single and parallel track simulations and averaged roads for variable velocity simulation are developed. Sets of correctly chosen random roadway slopes are averaged appropriately for the variable velocity simulation. The procedure generates approximately “white” slope spectral density roadways in the frequency ranges of interest, and the elevation profiles are representative of average road profiles. The method is simple in practice yet suffices for many parameter studies of suspensions and vehicle dynamics.     

VB语言在公路勘测平面线形计算机辅助设计中的算法

讨论了VB编程语言在公路勘测平面线形设计中的算法问题。其中包括：平面线形计算机辅助设计界面设置;平曲线的连接、数据结构、逐桩坐标分段计算：路线控制点距公路中线最题距离计算;各段平曲线数据浏览及修改;沿路线方向设置新平曲线等。这些算法已在高等级公路综合测设软件中得到应用。软件运行结果证明这些算法是可行的。