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山区公路弯坡路段货车行驶安全线形参数可靠性研究
| 论文题名： | 山区公路弯坡路段货车行驶安全线形参数可靠性研究 |
| 关键词： | 公路弯坡路段;线形参数;优化设计;可靠性分析;货车安全 |
| 摘要： | 随着我国道路交通基础设施的建设和完善，公路货运已成为运输当中不可或缺的重要部分，但货车由于其重心高、体积大、重量大等因素受道路线形条件的影响比小轿车更为明显，尤其是在我国山区，由于地形条件限制，会出现一些陡坡急弯、弯坡叠加的线形较差路段，该类路段让货车行驶安全受到了极大的挑战。基于此现状，本文以货车在弯坡路段的行驶安全为研究目标，首先利用动力学仿真手段分析了弯坡路段线形参数与货车行驶安全之间的影响关系，其次引入可靠性理论中失效概率指标对弯坡路段线形参数进行了优化，失效概率越小，线形条件越好，最后将可靠性应用到实例工程中，以此达到提高货车在弯坡路段行驶安全水平的目的。 首先，针对我国货车事故在弯坡路段发生的比例最高，以成渝高速公路事故数据对货车事故特征进行分析，在此基础上从道路线形与车辆行驶状态对货车行驶安全影响进行分析。其次，选取横向偏移量、侧向加速度、横摆角速度、轮胎垂直荷载作为货车稳定性评价指标，通过TruckSim仿真分析弯坡路段线形参数对货车行驶安全的影响，得出半径对货车动力学指标影响程度最大，接着是超高、纵坡等设计参数；超高与横摆角速度关联性较小，坡度对横向偏移量、侧向加速度影响较小。 其次，引入可靠性理论，对弯坡路段可靠性进行定义，以货车在弯坡路段的常见事故形态侧滑、侧翻建立货车弯坡路段安全可靠性模型，结合仿真手段对弯坡路段线形参数进行可靠性定量分析，计算不同线形参数下货车侧滑、侧翻失效概率。在此基础上，通过选取超高作为可靠性优化对象，对现行设计规范中的超高取值进行可靠性分析，得出超高最大值为8%时的失效概率在20%-31.2%之间，因此通过提高设计参数的目标可靠性，降低设计参数失效概率，对最大超高值进行优化。通过将可靠性提升到95%，计算出最大超高推荐值为6%，并通过仿真验证在设计速度大于80km/h或更高时，最大超高取值为6%具有更高的可靠性，并计算出半径与超高值的对应关系。 最后，将可靠性理论运用到工程实例中，采用皮尔曼等级相关系数法验证失效概率与实际事故率之间的关系，得出失效概率作为道路安全评价指标具有一定的意义，能够有效发现货车行驶的危险路段。论文的研究对货车在弯坡路段的行驶安全提升以及对新建道路线形安全评价和设计优化具有参考意义和实用价值。 |
| 作者： | 曹梦颖 |
| 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： | 2022 |
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