侧向安全边界理论在圆曲线路段限速中的应用

针对现有公路限速策略无法准确反映几何线形、路面附着条件对汽车侧向稳定性影响的问题,将圆曲线路段汽车侧向失稳状态解耦为3种失稳模式,推导各失稳模式安全边界的精确计算方法,提出有效保障行车安全的限速值.首先,分析汽车传统侧向稳定性评价指标—横向力系数的不足,将失稳状态解耦为转向失稳、失去轨迹保持能力、侧翻3种模式,提出各模式的汽车安全性评价指标.然后,构建7自由度非线性整车-圆曲线路段耦合模型,通过理论推导、回归拟合得到各评价指标安全边界的计算模型.然后,采用Carsim仿真验证不同附着系数路面下各指标安全边界的准确性.最后,基于7自由度非线性车-路耦合模型和安全边界计算模型,通过Simulink仿真得到公路圆曲线路段临界安全车速,比较该策略与运行速度、设计速度等限速策略的差异.结果表明:当路面干燥、潮湿时,采用设计速度限速过于保守;当路面潮湿、积雪时,运行速度往往大于临界安全车速,应降低限速值,以保障行车安全.所提出的限速策略充分考虑了汽车侧向运动的非线性特征,可作为面向驾驶期望、通行效率等山区公路限速策略的有益补充.     

高速公路平曲线路段半挂汽车列车的横向稳定性

为提升半挂汽车列车在高速公路平曲线路段行驶的安全性,采用TruckSim软件构建车辆动力学仿真系统,选取车轮临界横向附着系数和横向载荷转移比作为车辆横向稳定性评价指标,通过单因素分析和多因素方差分析,确定了高速公路平曲线路段的几何线形、车速和车辆总质量对横向稳定性指标的影响.运用SPSS软件建立了半挂汽车列车的横向稳定性参数模型,并对半挂汽车列车在雨雪路面的运行安全进行评价.研究结果表明:总质量48 t的半挂汽车列车以任何速度在结冰路面上行驶都会发生侧滑;在积雪路面上均可保证低速安全运行;在积雨路面上,半挂汽车列车可以保证以90 km/h的车速安全运行.研究成果量化了平曲线几何线形、车速和车辆总质量对半挂汽车列车横向稳定性的影响,所建立的车辆横向稳定性模型可以为构建高速公路行车安全保障体系提供理论依据.     

冰雪条件下城市道路路段交通量

为研究冰雪条件下城市路网交通特性,以冰雪条件对路段交通量的影响为研究对象,在界定冰雪条件以及进行实际交通调查的基础上,引入冰雪交通量因子来表征冰雪条件对路段交通量的影响程度,并对路段冰雪交通量因子与冰雪条件建立回归模型,通过大量的实际调查数据对函数参数进行标定.结果表明标定函数的精度较高,能够为冰雪条件下交通特性研究提...     

公路限速模型的研究

公路车辆限速是确保公路交通安全、保障公路畅通以及提高公路通行效率的重要措施。道路、交通、气候等条件是公路限速的主要依据和要素。在对限速要素分析的基础上,建立了公路车辆限速一般性的宏观控制的数学模型,分析了单纯模型和混合模型的性能,给出了主要限速要素加权依据与实例。     

冰雪条件下城市道路路段行程时间模型

为研究如何准确地预测冰雪条件下城市道路路段行程时间,建立冰雪条件下路段行程时间模型.在美国联邦公路局路段行程时间模型的基础上,分别引入冰雪条件下自由行程时间及路段通行能力修正函数,构建基于冰雪条件下的ISB-BPR函数.通过大量实地调查对修正函数及BPR参数进行标定.实例验证结果表明,该函数能够较为准确地预测冰雪条件下...     

公路平曲线半径的可靠性设计

为了解决现行路线设计规范在平曲线半径设计时采用定值型设计车速法存在的问题,提出了转弯半径的可靠性设计方法．以现行公路工程结构可靠度设计统一标准为依据,对平曲线半径的可靠度进行了定义,以车辆转弯时的横向滑移失稳现象为约束条件,建立了转弯半径的功能函数,推导了转弯半径可靠性计算的数学模型．对于可靠度及可靠指标数学模型的求解,提出可根据具体条件选用解析法或蒙特卡洛法计算．结合工程案例,用自编程序示范了平曲线半径的可靠性设计方法,结合公众心理承受度,推荐了平曲线半径可靠性设计的目标可靠度及可靠指标,并计算了现行路线设计规范的隐含可靠度．算例及对规范隐含可靠度的分析结果表明,按设计车速法设计弯道半径,即使能满足现行有关规范和指南的验算要求,但未必能满足可靠性设计的要求．在平曲线半径设计中推行可靠度设计方法可提高道路安全性．     

基于线形和限速的施工瓶颈路段通行能力改善方法

针对施工围挡对道路通行能力的严重影响,对改善围挡瓶颈路段通行能力的方法进行研究.通过视频数据采集和分析,获得瓶颈路段的车辆行驶轨迹,采用K-means算法聚类得到行车轨迹的质心,应用三次样条曲线拟合设计了围挡路段的车辆变道线形.为减少交通事故引发的延误,应用变道超车模型,计算出瓶颈路段车辆安全变道的限速值.最后运用Vissim软件,对围挡瓶颈路段应用车辆变道优化线形和车辆安全变道限速值措施进行了仿真评价.研究结果表明:本文设计的车辆变道优化线形和限速管理措施能够显著改善瓶颈路段行车效率,行车速度提高了8.75%,排队长度减少了29.14%.     

公路平曲线详测方法的探讨

公路平曲线详测中经常遇到,野外作业受气候和地形的影响;高差太大,给测设造成困难;多时为视线不通,必须多点置仪器给测设结果,带来乇法消除的累计误差,为了避免此方法带来的不足。文中介绍几种偏角法和支距法,供同行们参考应用。     

在冰雪路面上静液驱动履带车辆转向的安全控制策略

在对静液驱动履带车辆转向行驶理论分析的基础上,综合考虑系统可承受最高压力48 MPa、车辆无侧滑、附着力足够(无打滑)等安全条件,设计了在冰雪路面高速履带车辆静液驱动转向控制策略。运用Matlab/Simulink软件对系统进行冰雪路面转向控制仿真分析,仿真结果验证了本文控制策略的可行性和有效性。     

寒地城市快速路冰雪路面交通流特性研究

利用视频检测系统采集城市快速路冰雪路面上的交通数据,对城市快速路冰雪路面交通流特性进行了研究;分析了冰雪路面对道路交通安全影响,探讨了城市快速路冰雪路面上车速变化、车头时距分布特性,对比分析了冰雪路面与非冰雪路面上城市快速路交通流量与速度的关系,并建立了冰雪路面快速路交通流量与速度关系模型．研究成果将对寒地城市快速路的运营、管理和评价提供科学依据和数据支持．     

冰雪条件下户外绝缘子绝缘性能的测试与研究

采用试验的方法分别对悬挂式和支柱式绝缘子在各种覆冰和冠雪条件下进行了大量的工频闪络击穿试验，分别对绝缘子覆冰、冠雪、融冰、融雪在环境温度改变等多种不同情况下进行了耐压测试，通过大量的测试数据研究了冰雪条件下绝缘子的耐压水平、影响因素、击穿过程及其击穿机理等，如串长、环境温度、绝缘子形状、冰雪的干湿程度、闪络次数、冠雪量和积冰量雪的密度、气压和温度的影响等。     

高速公路限速区段安全与效率优化协调模型

为改善高速公路分区段限速管理下的运行安全与效率,缓解由于限速区段设置不当、频繁换速造成的驾驶负担,对高速公路分区段限速管理下的限速区段进行优化协调设置.首先,以损失时间最小为原则,提出3种情形下的高速公路限速区段优化协调模型;其次,依据驾驶人认知距离、心理稳定距离和限速标志前置距离,及驾驶员问卷调查统计数据,对模型计算中的最小限速区段长度和最大限速区段数目两参数进行标定;最后,根据经济学风险与收益的原理,分别用风险函数和收益函数表征高速公路交通安全和效率,构建高速公路安全指数、效率指数评价模型,并结合案例高速公路初始限速区段设置情况,对所提限速区段最优协调模型的实效性进行仿真检验.结果表明:案例高速公路应用所提优化模型进行限速区段协调控制后,高速公路综合安全指数值减小45.51%、综合效率指数值增大26.78%,安全、效率状态更加靠近理想点(a,b).针对分区段限速控制的高速公路交通安全与效率的提升,该方法具有较好的可行性与实效性,可为高速公路限速管理提供理论支持.     

公路路基断面形式与路基高度对风吹雪灾害形成的影响分析

结合黑龙江省5条主要公路风吹雪灾害调查数据,分析各种不同形式的路基横断面对风吹雪雪害形成与发展的影响,找到不同路基断面形式下雪害形成的机理,进而为提出避免或减少风吹雪雪害的路基断面形式提供依据。     

微波除冰方法研究

为解决我国北方寒冷地区冬季道路积冰不易清除的问题,提出了应用微波加热清除道路积冰的设想.通过实验证实了冰不易吸收微波,而路面材料能够吸收大量微波.因此,微波能够透过冰层加热路面,使贴近路面的冰层融化,消除冰层与路面之间的结合力,然后就可以很容易地利用除冰机械对其清除,这样,就消除了纯机械除冰的弊病.     

路面融雪化冰可靠性分析

为研究多个随机因素对地源热泵路面融雪化冰可靠性的影响,在分析融雪化冰原理的基础上,以可靠性理论为工具,建立了考虑多个参数随机性的可靠性方程.介绍了中心点法和验算点法,利用中心点法直接推导出可靠指标和失效概率计算公式,用验算点法结合迭代法求出可靠指标及验算点设计值.结合工程实例考虑不同环境条件及可靠度条件下融雪化冰的耗热量,结果表明降雪量的变异性、室外温度的变异性对耗热量有较大影响.与只考虑降雪量一个随机因素的变化相比,考虑降雪量、室外温度多因素影响的耗热量虽说会增加,但更能保证系统的安全、稳定,同时降雪量的变化对耗热量的影响比室外温度变化对耗热量的影响显著.中心点法和验算点法对比表明,两者的结论是一致的,采用验算点法的计算量比中心点法大,但验算点法计算精度较高.     

微波除冰方法研究

为解决我国北方寒冷地区冬季道路积冰不易清除的问题，提出了应用微波加热清除道路积冰的设想。通过实验证实了冰不易吸收微波，而路面材料能够吸收大量微波。因此，微波能够透过冰层加热路面，使贴近路面的冰层融化，消除冰层与路面之间的结合力，然后就可以很容易地利用除冰机械对其清除，这样，就消除了纯机械除冰的弊病。     

BP神经网络下的限速交通标志实时检测识别

目前已有很多基于交通标志图片进行道路交通标志识别的系统研究,但存在误识别率较高的问题．因此文中基于视频数据对限速交通标志进行检测与识别,实现了限速交通标志的自动检测定位,并采用反向传播神经网络来进行道路标志的识别; 同时,还采用连续自适应的均值漂移算法和光流法进行视频加速．实验表明,新提出的算法在耗时上缩短50%以上,检测识别准确度在90%以上,适用于相关智能识别领域．