基于運(yùn)行速度與車路耦合的彎坡路段線形安全研究.pdf

1、山區(qū)公路受限于復(fù)雜的地形與工程造價(jià)等因素不可避免的會(huì)出現(xiàn)許多線形指標(biāo)差的彎坡路段，另外當(dāng)前我國(guó)公路線形設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范是基于設(shè)計(jì)速度的單一線形指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，忽略了平縱線形的不同組合對(duì)車輛在彎坡路段行駛時(shí)運(yùn)行速度的影響及實(shí)際運(yùn)行速度的動(dòng)態(tài)變化對(duì)線形設(shè)計(jì)的要求。因此，本文所做研究旨在于從車路協(xié)同的角度并結(jié)合山區(qū)公路彎坡路段實(shí)際運(yùn)行速度特征為山區(qū)公路彎坡路段不同線形組合的安全指標(biāo)設(shè)計(jì)提供參考。
　　本文的研究對(duì)象為山區(qū)二級(jí)及二級(jí)以下公路彎坡路

2、段，首先分別對(duì)車輛在彎道、坡道、彎坡組合路段上的行駛狀態(tài)進(jìn)行受力分析與穩(wěn)定性分析，得到了相應(yīng)線型的車路耦合安全模型;然后依據(jù)相關(guān)規(guī)范與研究建立了彎道與坡道的運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型并依據(jù)實(shí)際調(diào)查與統(tǒng)計(jì)分析得到了三種彎坡組合線型的運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型;再將運(yùn)行速度預(yù)測(cè)模型與車路耦合安全模型進(jìn)行結(jié)合，通過選取合適的車型與模型參數(shù)代入模型得出了不同車型在彎道、急彎陡坡路段、彎坡組合路段的主要安全設(shè)計(jì)指標(biāo)閾值及其隨設(shè)計(jì)參數(shù)變化的規(guī)律;隨后通過Carsim對(duì)

3、車輛在彎道、急彎陡坡路段、彎坡組合路段不同工況行駛時(shí)的穩(wěn)定性進(jìn)行了仿真分析，一定程度上驗(yàn)證了模型的合理性及設(shè)計(jì)閾值的變化規(guī)律，結(jié)果顯示:①?gòu)澋缆范诬囕v運(yùn)行速度越大，對(duì)應(yīng)極限安全半徑越大;超高越大，對(duì)應(yīng)極限安全半徑越小;總體上小型車比大型車對(duì)應(yīng)的極限安全半徑小，但當(dāng)設(shè)計(jì)速度小于40km/h時(shí)情況相反。②急彎陡坡路段車輛運(yùn)行速度越大，對(duì)應(yīng)最大安全坡長(zhǎng)越短，縱坡坡度越大，對(duì)應(yīng)最大安全坡長(zhǎng)越短;第一線形單元超高越小，對(duì)應(yīng)最大安全坡長(zhǎng)越短;總體上

4、急彎陡坡路段對(duì)應(yīng)最大安全坡長(zhǎng)比單個(gè)縱坡規(guī)范設(shè)計(jì)坡長(zhǎng)要短。③彎坡組合路段車輛運(yùn)行速度越大，對(duì)應(yīng)極限安全半徑越小，超高越大，對(duì)應(yīng)極限安全半徑越大，坡度對(duì)半徑的影響不大;同等條件下，彎坡組合三最小安全設(shè)計(jì)半徑大于彎坡組合二大于彎坡組合一，且三種彎坡組合的設(shè)計(jì)半徑均大于平曲線下對(duì)應(yīng)超高的規(guī)范最小半徑;最后提出了山區(qū)公路彎坡路段的線形連續(xù)性設(shè)計(jì)方法與適用于山區(qū)公路彎坡路段的安全保障設(shè)施設(shè)計(jì)。
　　本文的研究成果可以為山區(qū)二級(jí)及二級(jí)以下公路不