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道路几何设计对行车舒适性的影响与改善方法研究

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道路几何设计对行车舒适性的影响与改善方法研究

作者：谢瑶重庆交通大学

学位级别：硕士

随着人民生活水平的不断提高,越来越多的人追求高质量生活,人们出行不再仅仅满足于“有路行驶”,而是越来越要求“有好路行驶”,这就使汽车在公路上行驶时不仅要有安全性,舒适性也越来越受到重视。影响行车舒适性的因素有很多,其中道路... 详细信息

随着人民生活水平的不断提高,越来越多的人追求高质量生活,人们出行不再仅仅满足于“有路行驶”,而是越来越要求“有好路行驶”,这就使汽车在公路上行驶时不仅要有安全性,舒适性也越来越受到重视。影响行车舒适性的因素有很多,其中道路几何设计因素是关键因素。但是,目前有关行车舒适性方面的研究基本都放在了其评价方法上,而从设计上提高行车舒适性的研究较少。因此,为了满足道路设计的发展所需,有必要对提高行车舒适性的道路几何设计改善方法展开研究。本文通过对行车舒适性的概念、表现形式和影响因素的分析,从运动学和视觉分析的角度出发,阐述了道路设计因素对行车舒适性的影响;并在学习借鉴国内外现有研究成果的基础上,提出了道路行车舒适性的评价标准与评价方法。在此基础上,采用定性分析与定量计算相结合的方法,研究了道路几何设计与行车舒适性的关系,结合行车舒适性改善的目标要求,分别从道路平面线形设计、纵断面线形设计,以及路基横断面和路侧景观设计等方面,提出了改善行车舒适性的具体措施和建议。在平面线形设计方面,首先建立了圆曲线半径以及缓和曲线长度与舒适性控制指标之间的关系,对满足行车舒适性的圆曲线最小半径和缓和曲线最小长度进行了研究;然后提出采用布劳斯曲线或者麦克康纳尔曲线作为高等级公路的缓和曲线,分析研究了这两种曲线对改善行车舒适性的意义及其设计要求;最后提出以限制轴向加速度的大小来控制基本型、S形曲线和卵形曲线的设计。在纵面线形设计方面,首先建立了竖曲线半径与竖向加速度之间的关系,联系实际情况,对其改善方法进行了研究;然后结合已有研究成果,定性分析纵坡设计对行车舒适性的影响,并给出了前后纵坡坡差的取值建议值。在路基横断面以及景观设计方面,结合路基横断面设计对行车舒适性的影响,对路基边坡和边沟的设计提出了改善建议;最后从视觉舒适的角度分析了景观设计对行车舒适性的影响,对其设计提出改善建议。本文分别从平面线形、纵面线形、路基及景观设计上提出了行车舒适性的改善措施和建议,研究成果为提高行车舒适性提供了理论支撑,对指导道路几何设计、改善道路行车舒适性具有一定的作用和实际参考价值。

关键词：道路几何设计行车舒适性影响改善方法

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道路几何设计中的几点思考

工程与建设 2009年第5期23卷 670-671页

作者：孙文安徽省交通规划设计研究院安徽合肥230031

良好的道路几何设计可以有效诱导视线,改善驾驶员视觉心理,提高行车安全性。文章针对道路几何设计中,需要结合和注意的几个问题提出看法,并且提出了景观设置时需要注意的几个要点。

关键词：道路几何设计协调性交通安全景观设计

中外《道路几何设计》课程教学模式与教学理念对比分析

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教育教学论坛 2020年第35期 296-298页

作者：王龙解晓光哈尔滨工业大学交通科学与工程学院黑龙江哈尔滨150090

通过HIT在《道路几何设计》与UIUC Geometric Design of Roads课程的系统对比分析可知,在教学理念和课程设置方面,UIUC比较注重理论知识的讲述和协作精神的培养,而HIT不仅注重学生理论知识的掌握,而且更注重实践环节和独立的工作能力培... 详细信息

通过HIT在《道路几何设计》与UIUC Geometric Design of Roads课程的系统对比分析可知,在教学理念和课程设置方面,UIUC比较注重理论知识的讲述和协作精神的培养,而HIT不仅注重学生理论知识的掌握,而且更注重实践环节和独立的工作能力培养;从课堂理论教学的主体内容上看,HIT强化学生的实践能力和知识面的扩展,而UIUC则侧重用如何优化设计;在两校的课堂教学模式方面,HIT应用的元素丰富,课堂气氛轻松活跃,以教师引导为主,而UIUC课堂教学重在逻辑性与条理性,课堂气氛以学生提问为主。可以看出,HIT和UIUC无论是课程设置、教学理念、教学方法和评价方法都具有一定的先进性与合理性,体现了两国学生就业方式和学习态度的差异。

关键词：道路几何设计课程设置教学内容教学理念教学方法差异性

基于改进智能驾驶员模型的车队纵横向协同控制

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公路交通科技 2022年第9期39卷 155-161,176页

作者：覃频频张顺锋吴锋民谭鸿运黄俊明广西制造系统与先进制造技术重点实验室广西南宁530004 广西大学机械工程学院广西南宁530004

为了研究弯道、超高及坡度等道路几何设计参数对智能网联车队纵横向协同控制的影响,设计了一种以车辆纵向速度作为纵横向运动耦合变量的协同控制系统,其中纵向跟驰控制的上层加速度模型采用改进智能驾驶员模型反映道路几何设计参数对车... 详细信息

为了研究弯道、超高及坡度等道路几何设计参数对智能网联车队纵横向协同控制的影响,设计了一种以车辆纵向速度作为纵横向运动耦合变量的协同控制系统,其中纵向跟驰控制的上层加速度模型采用改进智能驾驶员模型反映道路几何设计参数对车辆跟驰行为的影响,结合下层逆纵向动力学模型实现对引导车辆的速度跟随;横向轨迹控制采用预瞄距离基于耦合速度变化的单点预瞄模型实现对引导车辆的轨迹跟踪,并设计滑膜控制器提高轨迹跟踪精度。搭建了Carsim/Simulink联合仿真平台,采用加减速、双移线和匝道工况验证了该协同控制系统纵横向及其协同控制性能。结果表明:该纵横向协同控制系统具有良好的纵向跟驰性能和较高的横向轨迹跟踪精度,对引导车辆速度和加速度皆保持较高的跟随精度,行车间距与速度变化呈正相关,且速度稳定时行车间距趋于稳定,同时该控制系统的转向角与Carsim内置转向模型一致性较高且转向平滑,侧向偏移量均小于0.2 m,且采用滑膜控制的轨迹跟踪精度更高;采用IIDM的协同控制系统组成的智能网联车队对道路几何设计参数的纵横向响应比采用IDM的车队更为显著,具体表现为减速行为更明显,行车间距增加0.55 m,且转向角减小,平均侧向偏移减少2.51×10m,更有利于车队整体安全性。

关键词：智能交通纵横向协同控制改进智能驾驶员模型智能网联车队道路几何设计

多国(地区)规范对比融合研究在内罗毕快速路横断面上的应用

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公路 2022年第3期67卷 58-64页

作者：王艳萍吴晓伟陈昊若中交公路规划设计院有限公司北京市100088

国际项目中道路建设设计规范的选择具有较大自由度。以肯尼亚内罗毕快速路为例,介绍了中国公路及城市道路标准、美国AASHTO、英国DMRB、法国标准、肯尼亚标准中关于公路横断面各组件的定义及要求,概括了多国(地区)规范对比融合在该项目... 详细信息

国际项目中道路建设设计规范的选择具有较大自由度。以肯尼亚内罗毕快速路为例,介绍了中国公路及城市道路标准、美国AASHTO、英国DMRB、法国标准、肯尼亚标准中关于公路横断面各组件的定义及要求,概括了多国(地区)规范对比融合在该项目中的应用分析,以及采用各国(地区)规范中最小或偏小横断面宽度的经济性对比分析。横断面组成及宽度控制公路建设项目的工程规模及建设难度,规范的融合研究可为海外项目商务和技术决策提供参考。

关键词：道路几何设计公路横断面 AASHTO DMRB 法国标准规范对比内罗毕快速路

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双车道公路弯道回旋线长度对行车特性的影响

同济大学学报（自然科学版） 2021年第2期49卷 227-235页

作者：袁方杨轸同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804

基于驾驶模拟实验,采集了15名驾驶员在半径为100~500 m的72个弯道路段的车速、侧向偏移等数据,研究双车道公路弯道路段回旋线长度对车速及行车轨迹的影响。结果表明:在半径一定的条件下,随着回旋线长度增加,前后路段车速差呈上升趋势,... 详细信息

基于驾驶模拟实验,采集了15名驾驶员在半径为100~500 m的72个弯道路段的车速、侧向偏移等数据,研究双车道公路弯道路段回旋线长度对车速及行车轨迹的影响。结果表明:在半径一定的条件下,随着回旋线长度增加,前后路段车速差呈上升趋势,而速度梯度随之下降;行车轨迹波动幅度随回旋线长度增加而增大,而波动频率随之降低;半径为100 m时,回旋线太短会使轨迹的局部曲率增大;对于半径为200 m的弯道,过长或过短的回旋线都会造成车辆轨迹的局部曲率增大;对于半径为300 m及以上的弯道,回旋线长度和车辆轨迹的最大局部曲率成正相关。

关键词：道路几何设计回旋线长度驾驶模拟速度一致性行车轨迹

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中国道路工程学术研究综述·2013

中国公路学报 2013年第3期26卷 1-36页

作者：马骉毛雪松刘保健张洪亮杨宏志陈仁朋陈昌富季节俞建霖郝培文徐进谈至明崔新壮曹文贵章定文黄卫东傅鹤林程建川蒋应军韩森 <中国公路学报>编辑部

为了促进中国道路工程学科的发展,系统梳理了国内外道路工程领域(包括路基工程、路面工程、公路支挡结构、道路几何设计)的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先对路基沉降变形特征、拓宽路基沉降控制、路基稳... 详细信息

为了促进中国道路工程学科的发展,系统梳理了国内外道路工程领域(包括路基工程、路面工程、公路支挡结构、道路几何设计)的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先对路基沉降变形特征、拓宽路基沉降控制、路基稳定性分析方法、特殊土路基处治技术等进行了综述;并对沥青及其混合料、水泥混凝土路面和多年冻土地区路面分别进行了分析;同时基于支挡结构特点,对公路常用支挡结构的适用条件、加固原理、设计计算理论等研究成果进行了总结;最后对道路智能选线及3D道路设计技术、道路交叉设计、面向路线设计的汽车行驶特性预测技术、路线设计质量评价技术等新理念、新技术进行了剖析,以期为道路工程学科的学术研究提供新的视角和基础资料。

关键词：综述道路工程路基工程路面工程支挡结构道路几何设计

一个新发现:“中等驾驶人”在微观交通世界中的存在性实证

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交通信息与安全 2020年第3期38卷 112-120,156页

作者：徐进潘存书符经厚王郸祁刘俊重庆交通大学山区复杂道路环境“人-车-路”协同与安全重庆市重点实验室重庆400074 重庆交通大学交通运输学院重庆400074

深入理解驾驶行为的本质特征是道路设计、交通工程、智能车辆等领域的研究基础,驾驶行为也是相关工程和产品设计的基本控制条件——道路线形和交通设施为是以中等驾驶人(中位)或者85th百分位驾驶人的行为作为设计控制依据,但统计意义上... 详细信息

深入理解驾驶行为的本质特征是道路设计、交通工程、智能车辆等领域的研究基础,驾驶行为也是相关工程和产品设计的基本控制条件——道路线形和交通设施为是以中等驾驶人(中位)或者85th百分位驾驶人的行为作为设计控制依据,但统计意义上的"中等驾驶人"或者85th百分位驾驶人在真实世界中是否真实存在,目前尚未得到实证。在重庆市选择了行驶环境复杂的3条路段作为实验地点,开展了超过70位驾驶人的实车驾驶试验,用车载仪器采集了自然驾驶状态下的车辆运行数据,并用量表获取了被试者的气质类型,然后以行驶速度为中间介质、以相似性为准则,分析了中位以及85th百分位驾驶行为的存在性。研究结果证明了真实世界中确实存在"中等驾驶人",他/她的速度行为特征在包含多个复杂场景的整个路段范围内与中位值速度高度一致;"中等驾驶人"的用户画像为:40岁左右,驾龄10年左右,气质类型多为抑郁质,男性和女性都有。此外,研究结果还证实了"85th百分位驾驶行为"在真实交通世界中的存在性。

关键词：驾驶行为中等驾驶人运行速度设计速度交通安全道路几何设计

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沥青路面排水设计研究

沥青路面排水设计研究

作者：王大伟长安大学

学位级别：硕士

随着我国城市化进程的进一步加快,城市道路得到了快速发展,随之而来的水损坏也越来越严重,水的渗入是城市道路水损坏产生的主要因素之一,虽然我国针对沥青路面防水、排水采取了一定的措施,但仍然存在沥青路面水损坏现象。本文以武汉市... 详细信息

随着我国城市化进程的进一步加快,城市道路得到了快速发展,随之而来的水损坏也越来越严重,水的渗入是城市道路水损坏产生的主要因素之一,虽然我国针对沥青路面防水、排水采取了一定的措施,但仍然存在沥青路面水损坏现象。本文以武汉市三环路沥青路面病害调查数据为依据,对沥青路面主要病害产生原因进行了深入分析,总结了水损坏的形成特点及产生机理,研究了城市快速干道与沥青路面积水、渗水与水损坏关系,阐述了沥青路面渗水规律及沥青路面积水、渗水与沥青路面水损坏的关系。分析比较目前我国高等级公路一般路段与各种特殊路段排水设计方案,对各种特殊路段水文水力计算进行了全面的综合分析,推导出了各种路段的汇水面积,雨水口间距、雨水口布设等问题的计算公式。从城市快速干道的几何设计入手,分别对横断面、纵断面以及平纵面组合设计三个方面进行了分析研究,并基于优化路面表面排水从几何设计角度提出了相应的改进方法。

关键词：城市快速干道水损坏路面排水道路几何设计