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基于车辆动力学的弯坡组合路段行车仿真与安全评价
| 论文题名： | 基于车辆动力学的弯坡组合路段行车仿真与安全评价 |
| 关键词： | 弯坡组合路段;车辆动力学;运行状态;仿真模拟;道路安全 |
| 摘要： | 在我国，随着车辆保有率不断上升，交通安全问题也日益显现，交通意外带来了人员伤亡和重大的财产损失，也给社会带来了不可忽视的负面影响。而开展事前交通安全评价在欧美发达国家被证实可有效地减少事故发生，但存在的事前研究方法较少，且没有坚实的理论基础与实践基础做后盾，导致交通安全评价技术对工程实际指导十分有限，有待进一步完善。 本文针对弯坡组合路段交通事故频发的现状，应用基于车辆动力学的建模对车辆在给定道路上的运行状态进行仿真模拟，仿真得到车辆运行全过程的车辆动力学响应曲线。通过分析，得到道路环境各因素对车辆安全运行的影响，并重点研究了弯坡组合路段平曲线半径与纵坡对道路安全的影响程度主要研究内容如下: (1)采用车辆动力学软件CarSim构建了人-车-路系统动力学仿真模型，由整车模型、轮胎模型、道路模型以及驾驶员操纵模型四部分组成，基于某高速公路某段弯坡组合路段数据，模拟车辆驶入这个路段的全过程，输出几种有针对性的动力学响应曲线，再对比车辆在该实际道路中的运行状况。 (2)分析了车辆在行驶时影响道路安全的因素，选取四种比较有代表性的因素，分别是车型、平曲线半径、纵坡以及摩擦系数。通过角阶跃实验，模拟仿真不同因素取值对车辆操纵稳定性影响，选取稳态横摆角速度，最大横摆角速度，峰值反应时间，过渡过程时间四个评价指标，并以车辆操纵稳定性评价道路安全程度。 (3)利用CarSim软件模拟仿真在不同的弯坡组合路段上外道行驶时的运行状况，选取车辆运行中的稳态侧向加速度和稳态车身侧倾角，评价车辆侧翻风险。并通过分析车辆的弯坡组合路段平曲线半径与纵坡对道路安全的影响程度评价不同弯坡组合路段的安全程度。 在实际工程中，在设计阶段利用CarSim软件仿真模拟车辆在被评价道路运行的状况，可通过分析车辆动力学响应曲线判断道路的事故多发段或本路段的安全程度，且操作便捷，所以值得推广使用，为新建道路进行事前评价。 |
| 作者： | 王芊 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 宋固全;雷茂锦 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南昌大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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