基于運行速度與車路耦合的彎坡路段線形安全研究.pdf

1、山區(qū)公路受限于復雜的地形與工程造價等因素不可避免的會出現(xiàn)許多線形指標差的彎坡路段，另外當前我國公路線形設計的相關(guān)規(guī)范是基于設計速度的單一線形指標標準，忽略了平縱線形的不同組合對車輛在彎坡路段行駛時運行速度的影響及實際運行速度的動態(tài)變化對線形設計的要求。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)公路彎坡路段實際運行速度特征為山區(qū)公路彎坡路段不同線形組合的安全指標設計提供參考。
　　本文的研究對象為山區(qū)二級及二級以下公路彎坡路

2、段，首先分別對車輛在彎道、坡道、彎坡組合路段上的行駛狀態(tài)進行受力分析與穩(wěn)定性分析，得到了相應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行速度預測模型并依據(jù)實際調(diào)查與統(tǒng)計分析得到了三種彎坡組合線型的運行速度預測模型;再將運行速度預測模型與車路耦合安全模型進行結(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計指標閾值及其隨設計參數(shù)變化的規(guī)律;隨后通過Carsim對

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的穩(wěn)定性進行了仿真分析，一定程度上驗證了模型的合理性及設計閾值的變化規(guī)律，結(jié)果顯示:①彎道路段車輛運行速度越大，對應極限安全半徑越大;超高越大，對應極限安全半徑越小;總體上小型車比大型車對應的極限安全半徑小，但當設計速度小于40km/h時情況相反。②急彎陡坡路段車輛運行速度越大，對應最大安全坡長越短，縱坡坡度越大，對應最大安全坡長越短;第一線形單元超高越小，對應最大安全坡長越短;總體上

4、急彎陡坡路段對應最大安全坡長比單個縱坡規(guī)范設計坡長要短。③彎坡組合路段車輛運行速度越大，對應極限安全半徑越小，超高越大，對應極限安全半徑越大，坡度對半徑的影響不大;同等條件下，彎坡組合三最小安全設計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計半徑均大于平曲線下對應超高的規(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)性設計方法與適用于山區(qū)公路彎坡路段的安全保障設施設計。
　　本文的研究成果可以為山區(qū)二級及二級以下公路不