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基于TruckSim仿真的大型车辆山区道路行驶安全性研究

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时代汽车 2021年第11期 193-194页

作者：高伟嘉重庆交通大学交通运输学院重庆市400074

为研究大型车辆在复杂山区道路中的行驶安全性,通过trucksim构建出了人-车-路耦合的仿真试验场景,针对两条实际山区道路车辆的行驶安全性进行分析。结果表明:在复杂山区道路中,由于弯道较多,车速和载荷是侧翻的主要影响因素,当大型车辆... 详细信息

为研究大型车辆在复杂山区道路中的行驶安全性,通过trucksim构建出了人-车-路耦合的仿真试验场景,针对两条实际山区道路车辆的行驶安全性进行分析。结果表明:在复杂山区道路中,由于弯道较多,车速和载荷是侧翻的主要影响因素,当大型车辆的行驶车速位于50km/h-60km/h的速度区间时,其横向载荷转移率会陡增至侧翻阈值,即接近于1;当路段为雨雪路面(附着系数为0.4)时,大型车辆在小半径弯道等危险路段极易发生侧滑。

关键词：山区道路大型车辆 TruckSim仿真行驶安全性

基于trucksim的重型载货车辆弯坡组合路段安全性仿真研究

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基于Trucksim的重型载货车辆弯坡组合路段安全性仿真研究

作者：焦卓彬长安大学

学位级别：硕士

山区公路由于复杂的地形和施工成本等多种因素的影响会出现很多弯坡路段,另外当前我国公路线形设计的相关规范较为单一,忽略了车辆在不同弯坡路段行驶时运行速度的差异。因此,本文所做研究在于从车辆道路因素出发并结合弯坡路段实际情况... 详细信息

山区公路由于复杂的地形和施工成本等多种因素的影响会出现很多弯坡路段,另外当前我国公路线形设计的相关规范较为单一,忽略了车辆在不同弯坡路段行驶时运行速度的差异。因此,本文所做研究在于从车辆道路因素出发并结合弯坡路段实际情况,对影响车辆行驶安全的多种因素进行对照分析,通过仿真解决车辆及道路设计存在的安全隐患。本文首先分别对车辆在弯道、坡道、弯坡组合路段上的行驶状态进行受力分析与稳定性分析,得到了相应的车辆安全速度模型,然后依据trucksim软件合理建立车辆模型、道路环境模型以及驾驶人模型,从车辆的装载质量、弯道超高、纵坡坡度、道路附着系数对弯坡路段的安全车速进行了对比研究。研究发现:平曲线路段,装载质量由0T增至80T时,其安全速度由83km/h下降至59km/h,下坡路段其危险情况更大,由79km/h,下降至39km/h;随着弯道超高的增加,弯道的安全车速是逐渐增大的,反向超高的存在严重影响安全车速的阈值;在符合国家相关标准情况下,同一道路坡度由-6%变化到6%,其安全车速由87km/h增长到97km/h,并不主要影响车辆行驶的安全速度,对比来看弯道半径更影响车辆行驶安全速度;在附着系数低于0.6时,安全车速随附着系数增大而增大,且基本呈线性增长;路面附着系数由0.7增加时,安全车速保持不变;最后通过实例验证,对现有路段进行了研究分析,给出了改善意见。论文研究方法和结果可运用于,车辆行驶状态的检测、道路设计人员在设计道路时的指标计算,以及管理人员对弯坡路段进行差别限速等方面,对于复杂弯坡路段安全行车的现状改善有实用价值。

关键词：重型载货车辆弯坡路段 TruckSim仿真交通安全行车速度

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载货汽车弯道侧翻路侧预测方法

吉林大学学报(工学版) 2023年

作者：许清津付锐郭应时吴付威长安大学汽车运输安全保障技术交通行业重点实验室长安大学汽车学院

载货汽车重心高的特点极易因操作不当引发侧翻。为了防止载货汽车在弯道发生侧翻，依靠现有路侧测量设备，提出了一种可快速投入使用的车辆弯道侧翻预测系统。首先，利用提出的基于改进KNN (K-nearest neighbors)的车辆重心高度回归预... 详细信息

载货汽车重心高的特点极易因操作不当引发侧翻。为了防止载货汽车在弯道发生侧翻，依靠现有路侧测量设备，提出了一种可快速投入使用的车辆弯道侧翻预测系统。首先，利用提出的基于改进KNN (K-nearest neighbors)的车辆重心高度回归预测模型从而在路侧对运动过程中的车辆实现重心高度估计。根据车辆动力学模型，提出基于横向载荷转移率(lateral load transfer rate，LTR)的车辆侧倾估计模型，结合路侧测得的车速、弯道半径和侧向坡度角，实现侧倾程度路侧估计。最后，针对离线模型自回归积分移动平均(autoregressive integrated moving average，ARIMA)不适用于LTR时间序列预测和难以应用于庞大数据场景的问题，提出在线ARIMA模型对估计得到的LTR时间序列进行在线学习实现车辆侧倾状态预测。Matlab/Simulink与trucksim联合仿真结果表明，所提出的侧翻预测方法在弯道全程均能准确预测车辆LTR变化趋势和其极限值，从而为路侧预警设施提前根据不同车辆侧倾程度在车辆进入弯前发布针对性预警提供依据。

关键词：交通工程侧翻预测在线ARIMA 路侧感知设备重心高度估计 TruckSim仿真

半挂汽车列车高速公路弯道下坡路段运行安全研究

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中国公路学报 2019年第2期32卷 174-183页

作者：曲桂娴贺玉龙孙小端田静静北京工业大学城市交通学院北京100124 北京工业大学北京市交通工程重点实验室北京100124 路易斯安那大学土木工程系路易斯安那拉法叶LA70504

为提升半挂汽车列车在高速公路弯道下坡路段的运行安全,采用TruckSim仿真软件,构建了车辆模型、道路模型和驾驶人动力学仿真模型;基于蒙特卡罗可靠性分析法,分别建立了半挂汽车列车发生侧滑失效、侧翻失效、折叠失效和系统失效的功能函... 详细信息

为提升半挂汽车列车在高速公路弯道下坡路段的运行安全,采用TruckSim仿真软件,构建了车辆模型、道路模型和驾驶人动力学仿真模型;基于蒙特卡罗可靠性分析法,分别建立了半挂汽车列车发生侧滑失效、侧翻失效、折叠失效和系统失效的功能函数,并选取设计速度80 km·h^(-1)的高速公路为研究路段,通过进行大量车辆动力学仿真试验,对不同圆曲线半径、纵坡坡度、路面附着系数、车速和车辆总质量对半挂汽车列车的运行安全的影响进行了数值分析。研究结果表明:半挂汽车列车发生侧滑和侧翻的概率随着圆曲线半径的增加而显著降低,在一般最小半径400 m的情况下,半挂汽车列车发生侧滑失效和侧翻失效的概率趋近于0;随着下坡坡度的增加,半挂汽车列车发生侧滑失效和侧翻失效的概率基本呈线性增长趋势;车速对于半挂汽车列车运行安全的影响尤为显著,当车速均值由60 km·h^(-1)增加到90 km·h^(-1)时,发生侧滑失效和侧翻失效的概率分别增加了634倍和336倍;车辆总质量的增加对半挂汽车列车侧翻有显著影响;在路面附着系数较低的条件下,半挂汽车列车的主要事故形态为侧滑和折叠,在路面附着系数较高的情况下,半挂汽车列车的主要事故形态为侧翻。因此,在道路设计中,应避免极限最小半径与陡坡组合,严格限速和限载可确保半挂汽车列车的运行安全性能。

关键词：汽车工程运行安全蒙特卡罗可靠性分析法半挂汽车列车弯道下坡 TruckSim仿真

基于trucksim的装载工况影响下弯道安全车速阈值

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北京航空航天大学学报 2018年第6期44卷 1337-1346页

作者：王传连胡月琦李平长安大学汽车学院西安710064

为研究装载工况和路面条件对弯道路段安全车速阈值的影响,运用TruckSim仿真软件建立大型车辆整车动力学模型、道路场景模型和驾驶人控制策略模型,从装载质量和道路附着系数2个方面分别设计实验进行仿真,分析车辆在弯道路段发生侧滑、侧... 详细信息

为研究装载工况和路面条件对弯道路段安全车速阈值的影响,运用TruckSim仿真软件建立大型车辆整车动力学模型、道路场景模型和驾驶人控制策略模型,从装载质量和道路附着系数2个方面分别设计实验进行仿真,分析车辆在弯道路段发生侧滑、侧翻的影响因素及其影响程度。以陕西省某高速公路一弯道路段为例,研究了车辆在双因素影响下,通过弯道的安全车速阈值。结果表明:随着装载质量的增加,弯道安全车速阈值减小,安全车速阈值与装载质量之间为幂函数关系;道路附着系数在0.1~0.6范围内时,随着弯道路面附着系数的增加,弯道安全车速阈值减小,且二者为指数函数关系;当道路附着系数在0.6~1.1范围内时,随着弯道路面附着系数的增加,弯道安全车速阈值变化趋于平缓。根据模型仿真分析结果,针对超载超限问题,进一步对交通管理部门、装载人员和驾驶人提出相应的安全建议,旨在提高公路弯道行车主动安全性,也为公路安全运营研究提供理论及技术支持。

关键词：交通安全弯道路段安全车速阈值 TruckSim仿真参数化建模

基于trucksim的弯坡组合路段临界车速确定方法

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重庆交通大学学报（自然科学版） 2021年第9期40卷 49-54页

作者：阎莹刘革田敏刘佳乐穆岩长安大学运输工程学院陕西西安710064 长安大学材料科学与工程学院陕西西安710064

为探究不同弯坡组合与车辆失稳时临界车速之间的关系,选取6轴铰接列车为实验车型,通过trucksim软件建立人-车-路耦合系统,进行不同弯坡组合工况下车辆失稳仿真实验。基于最小二乘原则,通过对仿真结果拟合与回归分析,建立了弯坡组合路段... 详细信息

为探究不同弯坡组合与车辆失稳时临界车速之间的关系,选取6轴铰接列车为实验车型,通过trucksim软件建立人-车-路耦合系统,进行不同弯坡组合工况下车辆失稳仿真实验。基于最小二乘原则,通过对仿真结果拟合与回归分析,建立了弯坡组合路段临界车速预测模型;并在某特定工况下验证了该模型的合理性。结果表明:该模型预测临界车速与Lusetti模型相近,并且在某特定工况下计算误差最小。该研究为车辆在弯坡路段临界车速预测提供了一种安全、有效的方法参考。

关键词：交通工程弯坡组合路段 TruckSim仿真临界车速预测模型

基于行车动力学仿真的半挂车弯道超车风险分析

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系统仿真学报 2018年第4期30卷 1439-1447页

作者：张驰齐晨闰晓敏邵东建张敏长安大学教育部特殊地区公路工程重点实验室陕西西安710064 中交第一公路勘察设计研究院有限公司陕西西安710075

为了研究半挂车弯道超车行为的安全性,利用多体动力学仿真软件trucksim,建立了车辆的动力学模型、道路模型以及驾驶员预瞄轨迹模型。通过改变道路超高、圆曲线半径及车辆转弯半径、速度,对大货车的不同换道工况进行了仿真试验,以横向荷... 详细信息

为了研究半挂车弯道超车行为的安全性,利用多体动力学仿真软件trucksim,建立了车辆的动力学模型、道路模型以及驾驶员预瞄轨迹模型。通过改变道路超高、圆曲线半径及车辆转弯半径、速度,对大货车的不同换道工况进行了仿真试验,以横向荷载转移率为评价指标,对车辆的安全性进行了评价,运用Spss回归分析建立了六轴半挂车侧翻稳定性预测模型,对西部某高速公路中的五个弯道进行了超车风险评价。研究结果表明:车辆在弯道超车的过程中会经历一个反超高,该处的行车风险随着超高的增大表现递增的趋势;当大货车行驶速度为120 km/h、在超高不小于8%的弯道路段换道行驶时,行车风险较大。

关键词：交通工程风险分析大货车稳定性平曲线路段 TruckSim仿真

山区公路弯坡路段货车行驶安全线形参数可靠性研究

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山区公路弯坡路段货车行驶安全线形参数可靠性研究

作者：曹梦颖重庆交通大学

学位级别：硕士

随着我国道路交通基础设施的建设和完善,公路货运已成为运输当中不可或缺的重要部分,但货车由于其重心高、体积大、重量大等因素受道路线形条件的影响比小轿车更为明显,尤其是在我国山区,由于地形条件限制,会出现一些陡坡急弯、弯坡叠... 详细信息

随着我国道路交通基础设施的建设和完善,公路货运已成为运输当中不可或缺的重要部分,但货车由于其重心高、体积大、重量大等因素受道路线形条件的影响比小轿车更为明显,尤其是在我国山区,由于地形条件限制,会出现一些陡坡急弯、弯坡叠加的线形较差路段,该类路段让货车行驶安全受到了极大的挑战。基于此现状,本文以货车在弯坡路段的行驶安全为研究目标,首先利用动力学仿真手段分析了弯坡路段线形参数与货车行驶安全之间的影响关系,其次引入可靠性理论中失效概率指标对弯坡路段线形参数进行了优化,失效概率越小,线形条件越好,最后将可靠性应用到实例工程中,以此达到提高货车在弯坡路段行驶安全水平的目的。首先,针对我国货车事故在弯坡路段发生的比例最高,以成渝高速公路事故数据对货车事故特征进行分析,在此基础上从道路线形与车辆行驶状态对货车行驶安全影响进行分析。其次,选取横向偏移量、侧向加速度、横摆角速度、轮胎垂直荷载作为货车稳定性评价指标,通过Truck Sim仿真分析弯坡路段线形参数对货车行驶安全的影响,得出半径对货车动力学指标影响程度最大,接着是超高、纵坡等设计参数;超高与横摆角速度关联性较小,坡度对横向偏移量、侧向加速度影响较小。其次,引入可靠性理论,对弯坡路段可靠性进行定义,以货车在弯坡路段的常见事故形态侧滑、侧翻建立货车弯坡路段安全可靠性模型,结合仿真手段对弯坡路段线形参数进行可靠性定量分析,计算不同线形参数下货车侧滑、侧翻失效概率。在此基础上,通过选取超高作为可靠性优化对象,对现行设计规范中的超高取值进行可靠性分析,得出超高最大值为8%时的失效概率在20%-31.2%之间,因此通过提高设计参数的目标可靠性,降低设计参数失效概率,对最大超高值进行优化。通过将可靠性提升到95%,计算出最大超高推荐值为6%,并通过仿真验证在设计速度大于80km/h或更高时,最大超高取值为6%具有更高的可靠性,并计算出半径与超高值的对应关系。最后,将可靠性理论运用到工程实例中,采用皮尔曼等级相关系数法验证失效概率与实际事故率之间的关系,得出失效概率作为道路安全评价指标具有一定的意义,能够有效发现货车行驶的危险路段。论文的研究对货车在弯坡路段的行驶安全提升以及对新建道路线形安全评价和设计优化具有参考意义和实用价值。

关键词：货车安全弯坡路段可靠性 TruckSim仿真线形参数

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山区高速爬坡路段重载车辆运行速度仿真分析

重庆交通大学学报（自然科学版） 2020年第5期39卷 123-129页

作者：彭金栓朱科张应旗邵毅明徐磊重庆交通大学交通运输学院重庆400041

为研究重载车辆在爬坡过程中运行速度的变化规律,采用trucksim动力学仿真软件建立了爬坡路段重载车辆运行速度仿真系统,分析了纵坡坡度、初始速度、载重量和比功率等因素对车辆爬坡速度的影响。研究表明:爬坡过程中,车辆受坡度阻力作用... 详细信息

为研究重载车辆在爬坡过程中运行速度的变化规律,采用trucksim动力学仿真软件建立了爬坡路段重载车辆运行速度仿真系统,分析了纵坡坡度、初始速度、载重量和比功率等因素对车辆爬坡速度的影响。研究表明:爬坡过程中,车辆受坡度阻力作用,速度持续下降,变换挡位后车速有所回升;坡度越大,速度下降越快,达到的最低速度和稳定速度越低,换挡越频繁;初始速度与最低速度和稳定速度无关;载重量越大,车速下降越快;比功率越大,车辆爬坡性能越好;根据多因素综合分析,车辆在以初始速度小于70 km·h-1,坡度小于5%,载重量小于35 t状态上坡,对其他车辆干扰较小,安全性较高,可为道路纵断面设计及道路货运企业车辆管理提供参考。

关键词：车辆工程高速公路重载车辆运行速度 TruckSim仿真