專利名稱：考慮重型拖車車輪軌跡偏差和甩尾的彎道加寬設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于港區(qū)道路設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種港區(qū)彎道車道加寬設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
重型拖掛車在彎道上行駛時(shí)，各個(gè)車輪的行駛軌跡不同，在彎道內(nèi)側(cè)的后輪行駛 軌跡半徑最小，而靠近彎道外側(cè)的前輪行駛軌跡半徑最大。當(dāng)彎道半徑較小時(shí)，這一現(xiàn)象表 現(xiàn)得更為突出。而當(dāng)彎道半徑較大時(shí)，車輛行駛的最大速度也較大，此時(shí)受到向心力偏大容易引 發(fā)車輛甩尾，當(dāng)車輛發(fā)生較嚴(yán)重甩尾時(shí)靠近彎道外側(cè)的后輪發(fā)生側(cè)滑，而致使軌跡半徑較 大，相反，靠近彎道內(nèi)側(cè)的前輪行駛軌跡較小。上述兩種情況都會(huì)使拖掛車侵占相鄰的車道，而拖掛車由于車身長(zhǎng)，體型大，其車 輪行駛軌跡的偏差會(huì)對(duì)整個(gè)車道上的交通流造成影響。本發(fā)明通過對(duì)重型拖掛車的行駛進(jìn) 行分析，模擬重型拖掛車和小汽車在彎道上行駛的交通流，試圖通過增加彎道的車道寬度， 減小重型拖掛車對(duì)交通流的影響，最后給出合適的彎路車道的加寬值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，結(jié)合港區(qū)交通特點(diǎn)，提出一種考慮重 型拖掛車車輪軌跡偏差和甩尾的彎道加寬設(shè)計(jì)方法。本發(fā)明采用的方案如下一種考慮重型拖車車輪軌跡偏差和甩尾的彎道加寬設(shè)計(jì)方法，包括下列步驟第一步選取一種重型拖掛車；第二步設(shè)定重型拖車不發(fā)生側(cè)滑的車速條件Γ
權(quán)利要求
一種考慮重型拖車車輪軌跡偏差和甩尾的彎道加寬設(shè)計(jì)方法，包括下列步驟第一步選取一種重型拖掛車；第二步設(shè)定重型拖車不發(fā)生側(cè)滑的車速條件設(shè)定重型拖車會(huì)發(fā)生甩尾現(xiàn)象時(shí)，半掛車部分的甩尾角度其中，T為重型拖車進(jìn)入彎道后行駛的時(shí)間，V為重型拖車的車速，L2為半掛車部分的車身長(zhǎng)度，其中R為彎道半徑，i為橫坡度，f為橫向摩擦力，T為重型拖車進(jìn)入彎道后行駛的時(shí)間，V為重型拖車的車速，L2為半掛車部分的車身長(zhǎng)度；第三步確定牽引車部分與半掛車部分的折角θ的計(jì)算方法，折角θ在重型拖掛車進(jìn)彎道的變化規(guī)律為公式當(dāng)轉(zhuǎn)向行駛的重型拖掛車由瞬態(tài)過渡到穩(wěn)態(tài)時(shí)，其折角為θmax＝2arctanR1(2/L2 A)；當(dāng)重型拖掛車出彎道時(shí)θ的變化規(guī)律為最后θ＝0，其中，S為拖掛車行駛過的圓弧長(zhǎng)度，B＝ln((tanθ2/2)/R1 2/L2 A)/(tan(θ2/2)/R1 2/L2+A)，R1為牽引車部分和半掛車部分的交接點(diǎn)轉(zhuǎn)彎時(shí)的瞬時(shí)半徑，R2為半掛車部分的后車橋中點(diǎn)轉(zhuǎn)彎時(shí)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)彎半徑，θ2為重型拖車進(jìn)彎道時(shí)牽引車部分和半掛車部分的初始折角；第四步設(shè)定重型拖車沒有發(fā)生側(cè)滑等事故時(shí)，車道的彎度不低于amin＝2R 2L1cosθ/ctgδ+w；設(shè)定當(dāng)重型拖車發(fā)生甩尾事故時(shí)，占用車道的寬度至少為式中，L1約為牽引車部分的車身長(zhǎng)度，w為車身的寬度，δ為牽引車部分的轉(zhuǎn)角，第五步采用上面的參數(shù)，建立基于駕駛行為認(rèn)知模型的元胞自動(dòng)機(jī)仿真模型，具體如下(1)建立駕駛員對(duì)交通擁堵狀況的感知；(2)確認(rèn)車輛之間應(yīng)保持的安全間距得到此間距式中V和amax分別為當(dāng)前車輛的車速和最大加速度，V′和a′max分別為前導(dǎo)車的車速和最大加速度，Vmax為行車允許的最大車速，γ為固定系數(shù)，μ為對(duì)安全間距服從系數(shù)的均值，σ為對(duì)安全間距服從系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差；(3)記錄每輛車的相鄰車輛的行駛狀態(tài)分別記錄下車輛的車速，彼此實(shí)際間距，安全間距的估計(jì)值，車輛類型，車速的加減，轉(zhuǎn)向指示燈，甩尾等侵占其他道路的情況；(4)動(dòng)作集合的產(chǎn)生駕駛員根據(jù)感知的具體情況做出加速、減速、勻速或轉(zhuǎn)向的決策；第六步設(shè)計(jì)包括彎道的半徑，車道的寬度，橫向力系數(shù)在內(nèi)的道路設(shè)計(jì)關(guān)鍵參數(shù)，模擬駕駛員駕駛該種重型拖掛車在此彎道上行駛特性，進(jìn)行仿真并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，考察重新拖掛車對(duì)其他車輛的影響；第七步若拖掛車對(duì)其他車輛的影響程度過大，不符合要求，則重新選擇車道的寬度，返回第六步，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求。FDA0000030148570000011.tif,FDA0000030148570000012.tif,FDA0000030148570000013.tif,FDA0000030148570000014.tif,FDA0000030148570000015.tif,FDA0000030148570000016.tif,FDA0000030148570000017.tif,FDA0000030148570000018.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彎道加寬設(shè)計(jì)方法，其特征在于，其中的步 驟⑴按下列方法執(zhí)行設(shè)t時(shí)刻感知的交通擁堵程度p(x，t)可表示為S(I)L(X)ρ(χ, ) = Σ ^(/,s)d(l)p[r(l,χ) + sd(l), 1,t,d(l)]/^ v[r(/,x),/]，其中 L(x)表示 χ 點(diǎn)所在路段位5=1I=I置的車道數(shù)，r(l, χ)表示車道1對(duì)應(yīng)于車輛所在點(diǎn)χ的左視或右視的參照點(diǎn)，如果車道1 為點(diǎn)χ所在車道，則r(l，x) =x;v[r(l,x),l]表示車道1上r(l，x)位置的視距；s(l)表 示將車道1上視距均分后的距離數(shù)量；d(l)表示車道1上視距長(zhǎng)度離散之后的距離長(zhǎng)度， d(l) =v(χ, l)/s(l) ； ω(1,8)表示車道1視距離散后第s段所占本車道交通擁堵感知的 權(quán)重，s越大，ω (1，s)越??；ρ [r(l,x)+sd(l),l,t,d(l)]表示t時(shí)刻車道1在位置[r(l， x) + (s-1) d⑴，r (1，χ) +sd (1)]范圍內(nèi)的交通流密度。
全文摘要
本發(fā)明屬于港區(qū)道路設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種考慮重型拖車車輪軌跡偏差和甩尾的彎道加寬設(shè)計(jì)方法，包括選取一種重型拖掛車；設(shè)定車輛不會(huì)側(cè)滑的條件；設(shè)定車輛會(huì)發(fā)生甩尾現(xiàn)象時(shí)，半掛車的甩尾角度；確定牽引車部分與半掛車部分的折角θ的計(jì)算方法；設(shè)定車輛沒有發(fā)生側(cè)滑等事故時(shí)車輛對(duì)路面的占用寬度；設(shè)定車輛發(fā)生甩尾事故時(shí)占用的車道寬度；采用上面的參數(shù)，建立交通流仿真元胞自動(dòng)機(jī)模型；進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)分析并選取合適的超高。本發(fā)明通過量化與超高相關(guān)的影響因子，能夠得到在特定道路線形設(shè)計(jì)下最優(yōu)的彎道寬度，具有高精確性和便利性。
文檔編號(hào)E01C1/00GK101974876SQ201010525480
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者付曉敦, 代茂華, 馮煒, 劉凱, 劉潤(rùn)有, 劉超, 周驪巍, 張占領(lǐng), 張國(guó)梁, 張洋, 曹凌峰, 曾偉, 李 東, 李明劍, 楊萬軍, 梁青山, 段緒斌, 狄升貫, 王志華, 王新歧, 王曉華, 白子建, 程海波, 練象平, 苑紅凱, 賀海, 靳燦章, 高立新, 龔鳳剛 申請(qǐng)人:天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院