基于車輛動力學(xué)和可靠性理論的道路安全分析及優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、經(jīng)過多年建設(shè)，我國道路通車?yán)锍倘〉昧司薮筮M(jìn)步，道路密度大大提高，然而與迅猛的交通發(fā)展相比，道路安全形勢依然嚴(yán)峻，多年來我國交通事故死亡絕對數(shù)高居世界第一，交通安全問題一直是社會關(guān)注焦點(diǎn)。隨著交通運(yùn)輸?shù)男掳l(fā)展，交通安全又將面臨更大挑戰(zhàn)。道路安全評價作為預(yù)防性的減少交通事故途徑，其有效性已被發(fā)達(dá)國家的成功應(yīng)用所證明，越來越受到各國重視，因此開展道路安全評價研究對提高我國今后道路安全水平具有重要意義。本文以人-車-路系統(tǒng)動力學(xué)仿真模擬為手段，

2、研究道路因素對車輛動力響應(yīng)影響，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了道路安全風(fēng)險分析評價模型，同時進(jìn)一步考慮設(shè)計變量的隨機(jī)性，將可靠性理論系統(tǒng)引入道路安全評價分析中，最后提出了考慮安全性的道路優(yōu)化設(shè)計模型。本論文開展了如下工作:
　　 (1)基于Matlab/Simulink和車輛動力學(xué)軟件CarSim，構(gòu)建了人-車-路閉環(huán)系統(tǒng)動力學(xué)仿真模型，同時在Matlab環(huán)境中調(diào)用CarSim軟件，實現(xiàn)基于Matlab和CarSim軟件聯(lián)合動力學(xué)仿真模擬。<

3、br>　　 (2)采用車輛動力學(xué)模擬研究了道路因素對車輛動力響應(yīng)影響，以實際道路為例，選取相關(guān)動力學(xué)指標(biāo)作為輸出，評價給定的道路條件下車輛運(yùn)動響應(yīng)。研究了在不同的速度和轉(zhuǎn)角輸入下，超高、縱坡以及合成坡度對車輛操縱穩(wěn)定性影響;提出了臨界側(cè)向加速度和荷載轉(zhuǎn)移比安全裕度兩個指標(biāo)度量車輛側(cè)翻風(fēng)險，在此基礎(chǔ)上，通過正交試驗設(shè)計，得到了不同道路因素以及因素間交互作用對車輛側(cè)翻的影響程度大小排序。
　　 (3)建立了能夠通過車輛動力學(xué)仿真模

4、擬反映出的影響行車安全的道路指標(biāo)體系。在風(fēng)險分析理論框架下，綜合考慮幾何線形、路面摩擦系數(shù)、路側(cè)環(huán)境，以及車輛組成等因素，通過事故樹模型考慮了側(cè)翻、側(cè)滑、側(cè)偏等多種單車事故類型，建立了用于安全評價的風(fēng)險分析模型，識別診斷危險路段。
　　 (4)將可靠性理論引入道路幾何設(shè)計及安全評價中，根據(jù)常見的單車事故類型，分<中文標(biāo)題>=別從靜力學(xué)和車輛動力學(xué)角度，研究了曲線路段行車穩(wěn)定性和行車視距的可靠性功能函數(shù)，運(yùn)用行車失效概率作為衡量道