冰雪條件下城市道路縱坡設計指標研究.pdf

1、道路縱坡是多冰雪城市道路線形設計的關鍵指標之一，影響著道路建設費用、交通安全和通行能力。本論文依托黑龍江省自然科學基金項目，從道路服務水平、交通安全、車輛動力性能角度研究冰雪條件下城市地面道路縱坡指標和高架道路匝道縱坡設計指標，并提出相應的設計指標建議值，為多冰雪地區(qū)的城市道路線形設計及路網(wǎng)可靠性研究提供參考。
　　通過定性分析各種冰雪路面的物理特性，根據(jù)冰雪路面的狀態(tài)進行類型劃分。測量冰雪條件下縱坡路段的車速、各種冰雪路面類型的

2、摩擦系數(shù)、道路縱坡指標；分析冰雪條件下縱坡路段車速的分布特性；分析摩擦系數(shù)與冰雪路面的種類和輪胎結構、胎面花紋及行駛速度的關系，分析冰雪條件下縱坡坡度與車速之間的關系，建立坡度與車速的關系模型。
　　根據(jù)最大縱坡、最大坡長的設計依據(jù)，提出三種冰雪條件下地面道路縱坡設計指標方法：車輛上坡時，考慮縱坡路段服務水平的坡長設計指標、考慮大小車型之間的速度差的坡長設計指標；車輛下坡時，考慮駕駛員心率增長率的設計坡長。最后結合上述三種方法確定

3、冰雪條件下地面道路的縱坡坡長限制指標。根據(jù)車輛行駛理論，并考慮車輛牽引力受冰雪路面摩擦條件的限制，建立冰雪條件下車輛最大爬坡能力模型，計算質量/功率比不同代表車型在不同冰雪路面的最大爬坡度，并計算不同車型在不同冰雪條件下的駐車停放坡度，進而提出多冰雪城市地面道路縱坡最大坡長、坡度的建議值。
　　根據(jù)上橋匝道的交通特性，考慮汽車在匝道縱坡起步加速時車輪與冰雪路面的附著力限制，上橋匝道最大縱坡坡度不得超過冰雪條件下車輛I檔時的最大爬坡

4、坡度，由此得到上橋匝道在冰雪條件下的最大縱坡限制；根據(jù)下橋匝道的交通特性，考慮匝道冰雪路面的附著系數(shù)的變化，從行車安全角度研究匝道的縱坡指標，提出下橋匝道坡長應大于2倍的停車視距的建議，因此得到下橋匝道在冰雪條件下的最大縱坡限制。此外，由于高架道路與地面道路銜接處存在復雜的交織特性，本章特別研究了高架道路匝道縱坡坡腳與地面交叉口的最小距離限制，提出了上橋匝道坡腳至地面交叉口圓角切點最小距離的計算模型、基于VISSIM的下橋匝道坡腳至地面