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国内公路路肩警示带的科学研究(三)

发布日期:13年11月09日 浏览次数:1554

3:安全性影响试验研究与分析

31:冲击状 况试验

采用试验车辆、按试验车速通过不同型式的路肩隆声带 ,并使用三轴加速度仪等测量仪器测定车辆前轴处承受的振动冲击载荷。经过对试验数据的分析和处理,得到在试验车速范 围内,不同车型车辆车轴振动加速度值与隆声带深度尺寸之间的试验数据见表,试验结果对 比见表8

 

7:不同隆声带深度条件下 .试验车辆车轴振动加速度测量平均值

 

 

隆声带深度(mm

车轴振动加速度平均值(

轿车

中型客车

重型货车

6

12.3

20.2

9.17

8

12.6

27.4

11.1

10

13.2

32.1

11.7

13

15.4

35.8

12.2

15

20.1

42.1

15.3

 

 

8:车辆前车轴加速度值试验结果对比

 

 

车型

车轴加速度均方根值(

标定值

实验值

小轿车

1.2-4.0

8-25

中型客车

1.3-6.5

10-50

重型货车

1.7-5.2

5-18

 

 

用最小二乘法对表中各车 型的试验数据进行二次拟合 ,得到各车型前车轴振动加速度平均值随公路隆声带深度变化的经验计算公式 ,如式(4 )

 (4

式中:V----车轴振动加速度平均值 

       h-----隆声带深度,m m 

 

综上 ,可以得 出以下结论 :

a)在隆声带路段行驶条件下,车辆 的前车轴加速度均方根值比在 良好公路路面条件下平均增大4-7倍 ;

b)试验车辆前车轴加速度均方根值的总变化趋势是:其值随隆声带深度尺寸的增加而增大 ,当隆声带深度在 l0mm 13mm 范 围内时 ,车辆前车轴加速度增大幅度较缓 ;当隆声带深度超过13mm以后 ,车辆前车轴加速度增长幅度变大 ;

 

c)对于同一结构尺寸的隆声带路段 ,在20km/h-40kmh的低速段时 ,车辆前车轴加速度值较大,之后,随着试验车速的增加,其均方根值呈减小趋势,而到80km h车速 以后又呈较快增长趋势。

 

32:车辆瞬态方向稳定性试 验

采用试验车辆以试验车速通过不同型式的路肩隆声带 ,并使用陀螺仪 、测力方向盘等测量仪器测定车辆的方向盘振动角加速度 、方向盘动态力()等涉及车辆瞬态方向稳定性的参数指标。经过对试验数据的分析和处理.得到在试验车速范围内。不同车型车辆所对应的车辆瞬态方向稳定性指标值与隆声带深度尺寸之间的试验数据 (见表9 ),试验结果对比如表10所示。

 

9:方向盘振动角加速度平均值

 

 

隆声带深度

mm

 

方向盘角加速度平均值(

小轿车

中型客车

重型货车

6

2.32

1.92

4.08

8

2.38

2.05

4.5

10

2.44

2.34

4.65

13

2.48

2.66

4.89

15

2.59

3.07

5.28

 

 

 

l0:方 向盘振动角加速度试验结果对比

 

车型

方向盘振动角加速度均方根值(

标定值

实验值

小轿车

0.64-1.32

1.5-3.5

中型客车

0.42-1.52

1.6-7.1

重型货车

1.83-3.36

3.0-7.5

 

用最小二乘法对表9中各车型的试验数据进行二次拟合 ,得到各车型车辆方 向盘振动角加速度平均值随隆声带深度变化的经验计算公式 ,如式

(5)

    (5

式 中:j-----方向盘振动角加速度平均值 ,

       h-----隆声带深度 .m m 

 

综上,可以得出以下结论:

a)通过对实车试验数据的分析处理发现 ,车辆方向盘力矩测试值较小 ,且干扰因素较多 .所以该指标不适合作为车辆行驶方向稳定性 的评价参数 ,因此,本文采用车辆方向盘振动角加速度值作为其评价因子;

 

b)车辆方向盘振动角加速度值的总变化趋势是 :其值随隆声带深度 的增加而平缓增加 ,在整个隆声带参数变化范围内,方向盘振动角加速度变化幅度不大;在全部试验车速范围内,其最大值及均方根值有较大幅度的规律性波动。

 

4:应用方案

路肩隆声带在产生安全警示效用 的同时.也产生对车辆行驶系统的强烈冲击 .有使车辆发生转向偏移运动等负面效果 。因此 ,在设计路肩隆声带结构尺寸时,必须把握的原则有 :根据隆声带的作用规律、公路交通状况 、公路结构中潜在的不安全诱因、主要车型结构特点和车辆驾驶 员行 为特性等内、外影响因素 ,统筹考虑和协调路肩隆声带在使用中的警示效力 、车辆行驶系统安全性和车辆方向稳定性等作用效果。

 

 

根据上述实车道路试验结果 ,并参考国内 、外设置路肩隆声带 的经验 ,从确保车辆行驶安全性 、零部件系统安全性 、使用实效性和制作工艺性的角度 .提出适用于我 国高等级公路 (高速公路 、一级公路、二级公路)的路肩隆声带合理结构参数的建议 ,如表11所示。

 

 

11:我国公路路肩隆声带推荐合理结构参数:

 

隆声带位置

(右侧)

凹槽深度

  /mm

凹槽宽度

/mm

凹槽长度

/mm

凹槽间距

/mm

高速公路

10-13

160-220

400

300-400

1级公路

10-12

150-180

300

300-400

2级公路

8-10

140-180

300

250-350

 

  

5:总结

路肩隆声带以噪声和振动的形式提醒驾驶员驶离道路的危险.降低 由于驾驶员的注意力分散 、打瞌睡等原因引发的单方交通事故 的可能性。本文使用三种典型车型 、五种型式 的路肩隆声带,进行 了警示效果和安全性影响的道路试验 .获得了在我国道路条件下应用路肩隆声带 的基础试验数据。最后在综合分析的基础上 ,提出了适用于我 国高等级公路的路肩隆声带合理结构参数的建议。本研究成果为路肩隆声带在我国的进一步科学 、规范的应用奠定了良好的基础 。

 

参考文献

[1】公安部交通管理局.中华人民共和国道路交通事故统计 (2008年度 )】.北京 :公安部交通管理局 . 2009

[2[4]:陈涛 ,梁明进 ,潘学政等 .路面隆声带的应用研究 [c] ∥第五届交通运输领域国际会议论文集 .北 京:人民交通出版社2009

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