[doc格式] 基于停车视距的高速公路雨天行车安全车速研究

[doc格式] 基于停车视距的高速公路雨天行车安全车速研究 基于停车视距的高速公路雨天行车安全车 速研究 ? l5O?北方交通 基于停车视距的高速公路雨天行车安全车速研究 殷涛贾贤盛 (1.中国公路工程咨询集团有限公司武汉中咨路桥研究院有限公司,武汉43oo50 2.武汉市政工程设计研究院有限责任公司,武汉43o015) 摘要:考虑低能见度及路面附着系数减小的情况,研究了高速公路雨天的安全车速.从跟车状态下停车过 程出发,根据不同的水膜厚度得出其对应的附着系数,进行了基于AASHT0停车视距模型的高速公路安全车速计 算.并应用于湖北省黄黄高速公路雨天交通管理措施,供相关技术人员参考. 关键词:雨天;停车视距;能见度;安全车速;高速公路;附着系数 中图分类号:U415.12文献标识码:B文章编号:1673—6O52(2009)0l—Ol5O一02 据不完全统计,雨天高速公路行车的事故发生 率是晴天的3—4倍.雨天行驶时,低能见度和路面 附着系数的减小会降低道路的安全性,造成较大的 人员伤亡及财产损失.车速限制是目前保障高速公 路雨天交通安全的重要手段.对于车速制定的合理 性,如果标准太低则不能很好的控制群车追尾等重 大恶性事故的发生,车速限制也就失去了意义.如 果标准太高则会降低高速公路的通行能力,造成不 必要的经济损失.因此,确定高速公路最高安全车 速是保障雨天行车安全的迫切要求. 1基于停车视距的限制车速计算 由于高速公路路段车流呈车队形式,因此可从 (6)加强计划统计管理,强化工期意识,可 促使企业积极采用新工艺,新技术,依靠科技进步提 高工效,缩短工期,节约成本,增强企业市场竞争力. (7)计划统计可为工程竣工决算提供资 料,也可为工程投标和管理积累数据资料. (8)计划统计资料可为项目进度目标考核,奖 惩的兑现提供依据. (9)通过计算机系统进行计划统计管理,强化 了现有各职能部门的职责分工,增强部门协作,提高 了办公效率. 系统建成后,以该系统为基础,通过不断完善与 一—-一— +一-—+_一-+一”?—-—一+”—?-+一+? 公司其他系统的集成,使公司业务处理完全实现自 动化,管理科学化. 3结语 利用计划统计管理系统使过去采用人工手工的 工作,通过网络来实现,能够方便,快捷地反馈项目 执行的情况,各级部门依据统计资料,进行管理决 策,可提高决策的科学性,准确性.同时也可为集团 公司,分公司进行宏观管理,决策提供依据,对促进 决策的科学化和管理的现代化也有重要意义.随着 科技的进步和管理手段的加强,计划统计管理必将 实现管理的高效化,综合化,网络化,自动化. BuildingPlanf0rManagementSystem0nHighwayEngineengPlansStatisti calNet AbstractThepaperanalyzestheimponanceofplanandstatisticsinhighwayco nstmctionentel1)riseaswell asthemalpracticesinprevi0usplan—statistical—mangement.Itintroducessmltheapplication0fmanagements— temonplan—statis 【icalnetflorhighwayengineeringfr0mseVeI’alaspectsinVolVedbysystemb uildingplan,andfmm angleofoveraUsituationt0c0nstitutetheinf0邢 atii0nsysteminsyntheticalmanagementinconstructionenterprise, aswellasexamplewiththemanagementsubsystemonplan—statisticalnet,w hichhasbeendeVelopedbyB/Shier— archystnJcture. statistics;Managementonnet;Buil KeywordsHighwayengineering;Plan— djngB/Shierarchystmcture 第l期殷涛等:基于停车视距的高速公路雨天行车安全车速研究?l5l? 跟车状态来计算雨天车辆行驶所需的安全停车距 离,获得相应的控制车速. 方物体岳方车辆 堕塞坚型里坚型堑墼/ — _一—I-rj一.1卜一一一暑]一_{二三}-一 图l雨天跟车状态F的停车过程 驾驶员通过对本车和前车速度差及加速度差的 判断来决定刹车的必要性.如图l所示,一般情况 下,驾驶员发现前面车辆时,前车速度小于本车且处 于制动状态,此时后车停车所需的安全距离满足 (1)式. Ll+L2+L安?L+L3(1) 由于车辆故障,轮胎损坏,抛锚,货物洒落及事 故等原因,前方物体的速度为零,车流中出现严重的 速度差,后车必须进行紧急制动,此时后车停车所需 的安全距离满足(2)式. Ll+L2+L窨?L(2) 各参数定义如下:L,一车辆识别时间t内的行 驶距离;t,一车辆识别时间,即驾驶员见到前方车辆 或障碍物后,在意识到应进行紧急制动的感觉反应 时间和右脚从加速踏板移开到踩制动踏板的行动反 应时间.t,因人而异,并受到环境,道路条件等一系 列因素的影响,对95%的驾驶员来说,t取2.5s已 足够;L一车辆制动时间t内的行驶距离;t:一车辆 制动时间,即制动器起作用到车完全停止所需要的 时间;L3一前车在t+t时间内行驶的距离;L一路 段的可视距离;L蛊一安全距离,一般为5,1Om. 考虑前车静止情况,计算雨天安全行车的控制 车速为(3)式. Ll+L2+L安+L前车?L(3) 2雨天路面附着系数 2.1水膜厚度与降雨强度的关系 水膜厚度与降雨强度关系如(4)式J. h=0.1258.1.?67.i一.?.47.TD.?’26.?.?77. (4) 其中l为坡长(m),i为坡度,q为降雨强度 (mrn/min);TD为构造深度(mm). 根据此式,可得到对应不同水膜厚度,不同坡 长,不同坡度,不同构造深度下的降雨强度如表l. 2.2水膜厚度与小车附着系数的关系式 研究表明不同水膜厚度下小车(子午线轮胎 185/7ORl3)附着系数与行驶速度关系如(5)式4J. f=O.9458—0.0O57V一0.0l18h(5) 根据(5)式算得不同水膜厚度下的附着系数见 表2. 表l降雨强度与水膜厚度关系计算 水膜厚度mm坡度构造深度mm坡长m降雨强度mm/min 表2不同水膜厚度下的附着系数 水膜厚度附着系数一行驶速度 h=2.5mm h=5.Omm h:7.5mm h=1O.Omm f=O.9163一O.oo57V f=0.8868一O.0o57V f=0.8573一O.oo57V f:0.8278一O.o057V 3基于AASHTO停车视距模型的限制车速计算 根据AAsHTO停车视距模型,(3)式可转化为 (6)式J. ,, 2 o.694V+面儿前车+L安?Lv(6) 式中v为初速度,i为坡度,f为摩阻系数,L L主均取为5m.对于高速公路一般取i?0.03(平原 丘陵地形高速公路最大纵坡为3%),则将表l,表2 数据代人式(6)得出限制车速如表3. 表3不同水膜厚度不同能见度下的限制车速 % 卯?瑚. 根据表3结果可知,坡度对车速的影响不是很 大,为安全起见,取坡度为0.o3时的计算结果作为 不同水膜厚度不同能见度下的最终限制车速.将不 同水膜厚度下的能见度与速度关系运用最小二乘法 进行拟和,得到结果如图2所示. 由图2可得: (1)限制车速的下降速率在能见度较低时较 1755 l246 8888 5555 i1 ,},},} OOOO 5O5 m ? l52?北方交通2009 快,在能见度较高时较慢. 无论水膜厚度的大小,随着能见度的降低,限制 车速的下降速率在能见度较低时较快,在能见度较 高时较慢.可得当能见度从l50m下降至lO0m时, 车速要求下降为l5kHh左右;当能见度从l00m下 降至50m时,车速要求下降约为3Okm/h,这说明在 能见度低时,车速的高低对道路安全的影响较大,进 行车速限制对提高行车安全具有重要的作用. 11O……一一一…,一一一…,……,一…一一…… 一………r……一一… : 200 10-…………… O5O 图2不同水膜厚度F的司枧距离与限制车速关系 (2)随着水膜厚度的增加,相同能见度下的限 制车速值略有减小. 可以看到,水膜厚度lO.0mm的曲线位于厚度 2.5mm曲线的下方.能见度50m下(限速40km/ h),水膜厚度从2.5mm增加到l0.Omm时,引起的 车速变化为lknh左右;能见度lO0m下(限速 70knh),水膜厚度变动引起车速的变化约为3krn/ h.这说明在水膜厚度变化相同的情况下,车速的减 小量随着能见度的增加而增加. 注:以上按照车辆不完全滑水情况下的附着系数计算.不考 虑水的粘性作用,运用能量守恒原理得车辆发生动力滑水时的临界 速度:V=6.35,我国比较常见的桑塔纳轿车的轮胎气压为 25OkPa.所以滑水临界速度在lookmh左右. 4雨天高速公路管理措施 以湖北省黄黄高速公路为例,该公路地处平原 微丘带,为双向四车道,计算行车速度1o0km/h,最 大纵坡为3%.据20oo一2o07年事故统计表明:雨 天行车的事故发生率是晴天的5.2倍,因此有进行 雨天交通管制的必要.综和表3与图2,为保证雨 天的交通安全,相应的控制措施可制定如表4. 表4雨天行车控制措施(水膜厚度为1Omm) 5结论 本文针对雨天低能见度及路面附着系数减小的 情况,根据基于AASHTO停车视距模型的安全车速 计算,考虑水膜的厚度,得出雨天的交通管理措施. 但在实际使用时,由于降雨强度变动较快,同时能见 度及路面附着系数变化(水膜厚度发生变化)较快, 因此相应检测设备需要适时检测相关信息,并及时 通过广播和可变信息板将交通管理信息及时发布给 交通出行者,以确保行车安全. 参考文献 [1]陈江涛.高速公路停车视距分析[J].湖南交通科技,20o5,31 (2):l28一l32. 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