冰雪條件城市道路縱坡坡度設(shè)計(jì)指標(biāo)

1、冰雪條件城市道路縱坡坡度設(shè)計(jì)指標(biāo)冰雪條件城市道路縱坡坡度設(shè)計(jì)指標(biāo)摘要：為給多冰雪地區(qū)的城市道路線性設(shè)計(jì)提供參考，建立冰雪條件下車(chē)輛最大爬坡能力模型，從而計(jì)算冰雪條件下城市道路縱坡最大坡度建議值。本文根據(jù)車(chē)輛行駛理論，考慮車(chē)輛牽引力受冰雪路面摩擦條件的限制，建立冰雪條件下坡度計(jì)算模型，并對(duì)模型進(jìn)行應(yīng)用，計(jì)算質(zhì)量功率比不同代表車(chē)型在不同冰雪路面的最大爬坡度。關(guān)鍵詞：冰雪條件；城市道路；縱坡坡度；設(shè)計(jì)指標(biāo)Designindexfdegreeo

2、flongitudinalslopeofurbanroadundericesnowfallconditionsAbstract:Toprovidethereferenceflinearitydesignoftheurbanroadofthemultiicesnowareathemaximumclimbingabilitymodelofvehiclewasestablishedundericesnowfallconditionsthusm

3、oststeepbankrecommendationvalueoflengthwisegrademaybecomputed.Accdingtotraffictheythefactthatthevehicletractionisrestrictedbytheroadfrictionconditionsoficesnowsurfacethemaximumclimbingabilitymodelofvehicleundersnowicecon

4、ditionswasestablisheditwasusedtocalculatethemasspowerratiowhichexpressingthemaximumclimbingabilityfdifferenttypeofvehicledifferentroadsurface.Keywds:icesnowfallconditionsurbanroaddegreeoflongitudinalslopedesignindex引言引言冬

5、季受降雪、積雪、結(jié)冰的影響，北方大部分地區(qū)的交通系統(tǒng)受災(zāi)嚴(yán)重[1]，嚴(yán)重時(shí)甚至阻斷交通，導(dǎo)致交通事故發(fā)生。降雪已成為交通管理與養(yǎng)護(hù)中存在的普遍問(wèn)題[2]。而冰雪路面是一種特殊的地面條件，由于其復(fù)雜的力學(xué)特性經(jīng)常制約汽車(chē)的行駛狀態(tài)而使其使用性能很難得以充分發(fā)揮，有時(shí)甚至失去行駛能力或?qū)е聬盒越煌ㄊ鹿实漠a(chǎn)生，所以有必要研究冰雪條件下城市路網(wǎng)中的縱坡路段的設(shè)計(jì)指標(biāo)，并提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)建議值，為多冰雪地區(qū)的城市道路線形設(shè)計(jì)提供參考?？v坡坡度是

6、道路縱斷面的關(guān)鍵參數(shù)之一，合理的縱坡坡度對(duì)減少交通事故、提高通行能力、減少投資有較大的影響。本文根據(jù)車(chē)輛行駛理論，考慮車(chē)輛牽引力受冰雪路面摩擦條件的限制，建立冰雪條件下車(chē)輛最大爬坡能力模型，計(jì)算不同質(zhì)量功率比[3]的微型車(chē)、小型汽車(chē)、大型車(chē)代表車(chē)型在不同冰雪路面的最大爬坡度，確定了冰雪條件下城市道路設(shè)計(jì)速度在10~60kmh的縱坡坡度指標(biāo)，為多冰雪城市的地面道路縱坡設(shè)計(jì)提供參考。1最大縱坡設(shè)計(jì)依據(jù)最大縱坡設(shè)計(jì)依據(jù)1)設(shè)計(jì)車(chē)型及動(dòng)力特性；

7、我國(guó)道路設(shè)計(jì)采用的設(shè)計(jì)車(chē)型是東風(fēng)EQ140，而國(guó)際上一般采用質(zhì)量功率比(WP=120kgkW)作為研究爬坡性能的標(biāo)準(zhǔn)；2)平衡速度；小型車(chē)的平衡速度大致以平均速度行駛，大型車(chē)(載重車(chē))的平衡速度約為道路設(shè)計(jì)車(chē)速的50%，這樣以防止汽車(chē)上坡時(shí)大、小型車(chē)車(chē)速相差太大，因而相互干擾也將最?。?)設(shè)計(jì)車(chē)速；道路的設(shè)計(jì)車(chē)速越快，道路等級(jí)越高，行車(chē)交通量越大，這就要求縱斷面的坡度越平緩；是摩擦牽引條件下的最大動(dòng)力因數(shù)值。汽車(chē)本身具備的爬坡能力比實(shí)際

8、行駛中遇到的道路最大坡度大很多，但是在多冰maxi雪地區(qū)汽車(chē)的最大爬坡能力主要取決于地面與車(chē)輪之間的最大摩擦力。若牽引力始終小于或等于輪胎與路面之間的附著力，則汽車(chē)輪胎不會(huì)發(fā)生空轉(zhuǎn)現(xiàn)象。保證汽車(chē)正常行駛而車(chē)輪不空轉(zhuǎn)和不打滑的充分條件是。附PPt?若汽車(chē)上坡以勻速穩(wěn)定行駛，dvdt=0，且不考慮海拔系數(shù)，則可決定不同排檔一定車(chē)速下汽車(chē)能克服的坡度大小。正常天氣下，汽車(chē)能克服的坡度大小為；冰雪fDi??max路面滾動(dòng)阻力系數(shù)f=0.015時(shí)

9、，所克服的坡度值為。所以，冰雪條件下車(chē)輛fDi??max?最大爬坡能力模型為：(3)????????????fGKAVGfDfDia13132max?驅(qū)maxmaxmaxmaxDDDD????，當(dāng)，當(dāng)3坡度計(jì)算模型應(yīng)用坡度計(jì)算模型應(yīng)用本論文考慮多冰雪城市交通組成的客、貨運(yùn)主流車(chē)型，確定用于縱坡設(shè)計(jì)的主導(dǎo)車(chē)型，選取松花江作為微型車(chē)的代表車(chē)型，桑塔納2000GSI為小型汽車(chē)的代表車(chē)型，黃河牌JN150型柴油載重汽車(chē)(8T)作為大型車(chē)的代表車(chē)

10、型，計(jì)算各種車(chē)型在不同冰雪路面的最大爬坡度[7]，參數(shù)見(jiàn)表2：根據(jù)汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，可以將動(dòng)力因數(shù)轉(zhuǎn)換為速度V的二次函數(shù)(4)WQVPVD???2其中，P、Q、W為汽車(chē)的性能參數(shù)。(5)]15.21)()(036.7[123max3KAnnrMMUGPMNNT???????(6))()(305.5max222NMNMTMMnnGrnUQ?????(7)])([22maxmaxMMNNTnnnMMMrGUW??????式中U——負(fù)荷率，