【博士】道路幾何設(shè)計對車輛行駛特性的影響機理研究【2009】

內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：交通工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：西南交通大學(xué)　　學(xué)位年度： 2009年　　雖然在過去幾十年里手工計算、紙上畫圖的設(shè)計手段已經(jīng)被CAD技術(shù)所取代，但平、縱、橫分開考慮的設(shè)計習(xí)慣依舊沒有改變，融于自然環(huán)境帶來的唯一性，又使設(shè)計者不能像對待工業(yè)產(chǎn)品那樣，用“設(shè)計．樣品．試驗．修改設(shè)計"手段實物測試出公路路線的使用性能，而是全憑以往的先驗經(jīng)驗來把握線形質(zhì)量，因此很難有針對性的修改設(shè)計方案。大量的設(shè)計缺陷和疏漏被帶到運營中后，導(dǎo)致公路幾何特性與車輛行駛特性、駕駛?cè)颂匦匀咧g的不匹配，最終形成眾多的事故多發(fā)路段(多發(fā)位置)。所以，時至今日，在很多情況下保證行駛安全和駕乘舒適這兩個基本性質(zhì)仍得不到滿足?！　〉绻軌蜻M(jìn)行類似于機械產(chǎn)品那樣的虛擬行駛試驗，讓車輛動力學(xué)模型在建好的三維路面模型上行駛，記錄車輛各種響應(yīng)隨行駛里程或者時間的變化，進(jìn)而評估道路幾何設(shè)計的質(zhì)量，顯然是一種比較理想的路線質(zhì)量檢驗和測試手段，這也正是我們的目的。為此，本文建立了“公路．駕駛?cè)耍囕v．環(huán)境”仿真系統(tǒng)(RDVES)，根據(jù)輸入的線形要素RDVES能快速得到路面的3維模型，導(dǎo)入整車動力學(xué)模型，再設(shè)置駕駛行為參數(shù)和環(huán)境影響后，即可實現(xiàn)三維空間路面上的車輛自動行駛，并且行駛過程可見。通過虛擬行駛試驗，設(shè)計者能夠依據(jù)車輛在未來道路的運動狀態(tài)和駕駛操縱輸入直接得到行駛不穩(wěn)定位置和操縱困難路段，能夠有針對性的修改設(shè)計參數(shù)，并觀察改進(jìn)效果，直至得到讓人滿意的設(shè)計。還可以像對待機械產(chǎn)品那樣來對公路路線進(jìn)行變參數(shù)試驗研究，找出公路幾何特性、車輛特性、駕駛?cè)诵袨樘匦匀咧g相互作用規(guī)律，比如公路線形參數(shù)變化對車輛運動學(xué)行為和駕駛行為的影響規(guī)律，車輛性能和尺寸參數(shù)改變、駕駛行為改變時公路線形參數(shù)應(yīng)該如何作出調(diào)整，等等，最終使公路設(shè)計能夠適應(yīng)不斷發(fā)展變化的現(xiàn)代車輛設(shè)計和駕駛?cè)诵袨??！　≌撐氖紫妊芯苛恕肮罚{駛?cè)耍囕v．環(huán)境”仿真系統(tǒng)(RDVES)的子系統(tǒng)建模、耦合技術(shù)，然后以驗證后的RDVES為虛擬試驗手段結(jié)合道路實測，進(jìn)行了線形的設(shè)計質(zhì)量分析和設(shè)計控制、不利環(huán)境行車模擬、單車事故的力學(xué)機理分析、平曲線上的車輛運動規(guī)律和駕駛行為分析等研究工作，主要的創(chuàng)新性成果作一全面陳述?！　?

專題推薦