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基于运行速度与车路耦合的弯坡路段线形安全研究
| 论文题名： | 基于运行速度与车路耦合的弯坡路段线形安全研究 |
| 关键词： | 山区公路;弯坡路段;线形设计;车路耦合;运行速度 |
| 摘要： | 山区公路受限于复杂的地形与工程造价等因素不可避免的会出现许多线形指标差的弯坡路段，另外当前我国公路线形设计的相关规范是基于设计速度的单一线形指标标准，忽略了平纵线形的不同组合对车辆在弯坡路段行驶时运行速度的影响及实际运行速度的动态变化对线形设计的要求。因此，本文所做研究旨在于从车路协同的角度并结合山区公路弯坡路段实际运行速度特征为山区公路弯坡路段不同线形组合的安全指标设计提供参考。 本文的研究对象为山区二级及二级以下公路弯坡路段，首先分别对车辆在弯道、坡道、弯坡组合路段上的行驶状态进行受力分析与稳定性分析，得到了相应线型的车路耦合安全模型;然后依据相关规范与研究建立了弯道与坡道的运行速度预测模型并依据实际调查与统计分析得到了三种弯坡组合线型的运行速度预测模型;再将运行速度预测模型与车路耦合安全模型进行结合，通过选取合适的车型与模型参数代入模型得出了不同车型在弯道、急弯陡坡路段、弯坡组合路段的主要安全设计指标阈值及其随设计参数变化的规律;随后通过Carsim对车辆在弯道、急弯陡坡路段、弯坡组合路段不同工况行驶时的稳定性进行了仿真分析，一定程度上验证了模型的合理性及设计阈值的变化规律，结果显示:①弯道路段车辆运行速度越大，对应极限安全半径越大;超高越大，对应极限安全半径越小;总体上小型车比大型车对应的极限安全半径小，但当设计速度小于40km/h时情况相反。②急弯陡坡路段车辆运行速度越大，对应最大安全坡长越短，纵坡坡度越大，对应最大安全坡长越短;第一线形单元超高越小，对应最大安全坡长越短;总体上急弯陡坡路段对应最大安全坡长比单个纵坡规范设计坡长要短。③弯坡组合路段车辆运行速度越大，对应极限安全半径越小，超高越大，对应极限安全半径越大，坡度对半径的影响不大;同等条件下，弯坡组合三最小安全设计半径大于弯坡组合二大于弯坡组合一，且三种弯坡组合的设计半径均大于平曲线下对应超高的规范最小半径;最后提出了山区公路弯坡路段的线形连续性设计方法与适用于山区公路弯坡路段的安全保障设施设计。 本文的研究成果可以为山区二级及二级以下公路不同弯坡组合形式路段的运行速度特征、线形设计指标阈值的选取提供参考，对提高山区公路弯坡路段线形的连续性及安全性具有一定的意义。 |
| 作者： | 梁士帅 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 姚红云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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