【博士】橫斷山區(qū)高速公路運(yùn)營安全保障模式及其實(shí)現(xiàn)研究【2009】

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內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：載運(yùn)工具運(yùn)用工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：長安大學(xué)　　學(xué)位年度： 2009年　　橫斷山區(qū)高速公路位于地形復(fù)雜的橫斷山區(qū)，存在較多長下坡、彎急、線形急變和交通環(huán)境急變的特殊路段，容易引發(fā)交通事故。在橫斷山區(qū)高速公路存在多處潛在的事故多發(fā)點(diǎn)，對橫斷山區(qū)高速公路的運(yùn)營安全進(jìn)行預(yù)防性專項研究勢在必行。橫斷山區(qū)高速公路的主要事故原因?yàn)轳{駛員超速行駛、長大下坡車輛制動失效、急彎路段車輛側(cè)滑側(cè)翻等。因此，從人一車一路(環(huán)境)系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行協(xié)調(diào)性研究角度出發(fā)，研究存在于橫斷山區(qū)高速公路中的交通安全意義上的典型特殊路段的確定方法，并分析典型特殊路段潛在事故傾向的誘發(fā)機(jī)理，設(shè)計橫斷山區(qū)高速公路安全保障措施，是橫斷山區(qū)高速公路設(shè)計和安保工程的重要研究手段，對提高橫斷山區(qū)高速公路的運(yùn)營安全和減少交通事故的發(fā)生有重要意義。　　本研究圍繞橫斷山區(qū)高速公路運(yùn)營安全模式研究和實(shí)現(xiàn)問題，系統(tǒng)研究了針對橫斷山區(qū)高速公路的線形結(jié)構(gòu)的行車安全性虛擬檢測方法，以及主動、被動安全保障措施的設(shè)計，并在實(shí)際的施工項目中進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用。研究的主要內(nèi)容有：　　(1)在開發(fā)行車制動穩(wěn)定性和彎道行車穩(wěn)定性模型的基礎(chǔ)上，研究了橫斷山區(qū)高速公路線形安全性檢測與評價方法。通過對橫斷山區(qū)長下坡常見典型車輛(小轎車、中型兩軸車輛、大型三軸車輛)的行車制動分析，對典型車型的制動器溫升狀況、制動器摩擦副摩擦系數(shù)變化狀況和制動器制動效力衰減狀況進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，對橫斷山區(qū)高速公路行車制動穩(wěn)定性檢測評價方法進(jìn)行了研究。通過橫斷山區(qū)高速公路車輛彎道行車穩(wěn)定狀態(tài)分析，以9自由度車輛動力學(xué)模型和Gim輪胎理論模型為計算核心，對橫斷山區(qū)高速公路彎道行車穩(wěn)定性檢測評價方法進(jìn)行了研究。　　(2)研究了橫斷山區(qū)高速公路駕駛?cè)肟剀囂匦?，從駕駛員動態(tài)視覺特性的角度來分析評價橫斷山區(qū)高速公路參數(shù)設(shè)計的合理性，并研究橫斷山區(qū)高速公路行車速度檢測評價模式。通過對駕駛員視覺特性的試驗(yàn)設(shè)計，采用眼動設(shè)備進(jìn)行實(shí)車試驗(yàn)，并對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，研究橫斷山區(qū)高速公路駕駛員的視覺特性。通過對橫斷山區(qū)高速公路行車控速狀態(tài)分析，采用數(shù)學(xué)工具進(jìn)行我國橫斷山區(qū)高速公路典型車輛(小轎車、中型車、重型車)路段行車速度預(yù)測研究?！　?3)研究了橫斷山區(qū)高速公路運(yùn)營安全保障措施設(shè)計。結(jié)合車輛的制動熱衰退和彎道行駛穩(wěn)定安全性分析、駕駛員的視覺特性試驗(yàn)以及運(yùn)行車速的預(yù)測結(jié)果，從人一車一路(環(huán)境)協(xié)調(diào)運(yùn)行的角度出發(fā)，依據(jù)強(qiáng)制控速設(shè)施的設(shè)計原則進(jìn)行減速丘等主動保障系統(tǒng)研究，針對橫斷山區(qū)高速公路的安全隱患進(jìn)行護(hù)欄、避險車道等被動保障系統(tǒng)研究?！　?4)研究了橫斷山區(qū)高速公路虛擬檢測系統(tǒng)和運(yùn)營安全保障系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。依托于云南省保龍高速公路建設(shè)項目，進(jìn)行保龍高速公路運(yùn)營安全性虛擬預(yù)測評價系統(tǒng)開發(fā)研究，預(yù)測與評價保龍高速公路運(yùn)營安全性，并進(jìn)行主動和被動安全保障系統(tǒng)研究，從而進(jìn)行橫斷山區(qū)高速公路運(yùn)營安全保障系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)研究?！　”狙芯康膭?chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：　　(1)基于各型公路車輛制動穩(wěn)定性和彎道行駛穩(wěn)定性的動力學(xué)模型，建立橫斷山區(qū)高速公路各車型制動效能衰減狀況檢測模式和行駛穩(wěn)定安全性檢測模式來評價橫斷山區(qū)高速公路的線形安全性?！　?2)采用實(shí)車道路試驗(yàn)方法，從駕駛員視覺特性的角度研究橫斷山區(qū)高速公路的道路線形參數(shù)，建立能夠與駕駛員視覺特點(diǎn)相協(xié)調(diào)的道路線形參數(shù)評價模型。　　(3)在國家自然科學(xué)基金項目《關(guān)于汽車駕駛員安全速度控制模式的研究》的研究成果基礎(chǔ)上，開發(fā)了我國橫斷山區(qū)高速公路各型車輛(小轎車、中型車、重型車)路段行車速度預(yù)測計算系統(tǒng)?！　?4)從人一車一路(環(huán)境)協(xié)調(diào)運(yùn)行的角度出發(fā)，設(shè)計了橫斷山區(qū)高速公路主動安全保障系統(tǒng)、被動安全防護(hù)系統(tǒng)和避險救助系統(tǒng)。　　

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