CN110700130A - 一种道路减速带 - Google Patents

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    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F9/00—Arrangement of road signs or traffic signals; Arrangements for enforcing caution
    • E01F9/50—Road surface markings; Kerbs or road edgings, specially adapted for alerting road users
    • E01F9/529—Road surface markings; Kerbs or road edgings, specially adapted for alerting road users specially adapted for signalling by sound or vibrations, e.g. rumble strips; specially adapted for enforcing reduced speed, e.g. speed bumps

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Abstract

本发明涉及一种道路减速带，包括顺次连接的第一弧段、第二弧段和第三弧段，所述第一弧段所在圆为a圆，圆心为O3，第二弧段所在圆为b圆，圆心为O2，第三弧段所在圆为c圆，圆心为O4，所述a圆与b圆相切连接，所述b圆与c圆相切连接，所述a圆、b圆和c圆的半径相同，所述第一弧段一端与地面相切另一端与第二弧段相切，所述第三弧段一端与地面相切，另一端与第二弧段相切，所述第二弧段两端分别与第一弧段和第二弧段相切。车轮经过本发明中的减速带时，支持力全程连续变化，无明显突变点，减低机动车或非机动车驾驶员经过减速带时的颠簸感。

Description

一种道路减速带
技术领域
本发明涉及一种减速带，尤其涉及一种道路减速带。
背景技术
减速带一般是在各个路口控制车速的主要设施，为交通和行人安全提供有力 保障。但是目前减速带多为弓形，当轿车、摩托车、电动车、自行车等行驶过程 中遭遇减速带会有明显的不舒适的颠簸感，如图1。这种颠簸感主要受支持力的 影响。这种减速带支持力的变化过程如图3，假设车辆从西向东行驶，当车轮同 时与水平路面和减速带相切时，其支持力随后发生突变，之后支持力大于等于重 力，人会有超重感。随后车轮在脱离减速带时，支持力再次发生突变，超重感消 失。这种支持力突变往往会产生颠簸感。
发明内容
本发明为了避免支持力突变导致的颠簸感，提供了一种道路减速带，该减速 带能够消除支持力突变，进而减缓颠簸感。
本发明所采取的技术方案为：一种道路减速带，包括顺次连接的第一弧段、 第二弧段和第三弧段，所述第一弧段所在圆为a圆，圆心为O3，第二弧段所在 圆为b圆，圆心为O2，第三弧段所在圆为c圆，圆心为O4，所述a圆与b圆相 切连接，所述b圆与c圆相切连接，所述a圆、b圆和c圆的半径相同，所述第 一弧段一端与地面相切另一端与第二弧段相切，所述第三弧段一端与地面相切， 另一端与第二弧段相切，所述第二弧段两端分别与第一弧段和第二弧段相切。
进一步的，第一弧段长度等于第三弧段长度，所述第一弧段长度小于第二弧 段长度。
进一步的，以地面为x轴，以垂直地面的方向为y轴建立坐标系，所述第二 弧段的最高点及圆b的圆心均置于y轴上，所述圆心O2、O3和O4在坐标系中的 位置关系为其中R为圆a 的半径，θ为圆心O2、O3的连线与y轴的夹角。
进一步的，所述第一弧段与第二弧段的连接点D、第二弧段与第三弧段的连 接点E的位置为
Figure BDA0002238629250000012
进一步的，所述半径R为15～120cm，θ为10～60°。
进一步的，支持力N随x的变化为：
Figure BDA0002238629250000021
其中G为重力。
本发明所产生的有益效果包括：车轮经过本发明中的减速带时，支持力全程 连续变化，无明显突变点，减低机动车或非机动车驾驶员经过减速带时的颠簸感。 此外本发明中减速带可以节省材料达到更好的减速效果。
附图说明
图1传统减速带的截面图；
图2车轮在减速带上的受力分析；
图3车轮在传统减速带上的支持力变化；
图4本发明中减速带的截面图；
图5本发明中减速带的形状；
图6本发明中减速带的形状解析图；
图7车轮在本发明中减速带上的支持力变化。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的解释说明，但应当理解 为本发明的保护范围并不受具体实施例的限制。
如图1为传统减速带的横截面，其弧度为弓形，受力分析见图2，故当车轮 经过时支持力变化见图3，两端部经过受力突变，已导致强烈的颠簸感。
如图4-6，本发明中的减速带横截面，包括顺次连接的第一弧段、第二弧段 和第三弧段，第一弧段所在圆为a圆，圆心为O3，第二弧段所在圆为b圆，圆 心为O2，第三弧段所在圆为c圆，圆心为O4，a圆与b圆相切连接，b圆与c圆 相切连接，a圆、b圆和c圆的半径相同，第一弧段一端与地面相切另一端与第 二弧段相切，第三弧段一端与地面相切，另一端与第二弧段相切，第二弧段两端 分别与第一弧段和第二弧段相切。第一弧段长度等于第三弧段长度，第一弧段长 度小于第二弧段长度。
以置于地面上且垂直减速带的方向为x轴，以垂直地面的方向为y轴建立坐 标系，第二弧段的最高点及圆b的圆心均置于y轴上，圆心O2、O3和O4在坐标 系中的位置关系为
Figure BDA0002238629250000031
A(-Rsinθ,0)， B(0,R-Rcosθ)，C(Rsinθ,0)其中R为圆a的半径，θ为圆心O2、O3的连线与y轴 的夹角。
圆b：
Figure BDA0002238629250000033
圆a：
Figure BDA0002238629250000034
圆c：
Figure BDA0002238629250000035
减速带及其附近路面的方程为：
Figure BDA0002238629250000036
其导函数为：
Figure BDA0002238629250000041
G为车轮的重力，N为地面给车轮的支持力，F为车轮的驱动力，f为地面非车 轮的摩擦力，α为夹角。由图易知，N与G的夹角与车轮切线与地面的夹角相等， 而后者正是减速带曲线与车轮接触点处的导数值。若已知减速带的曲线方程，则 可计算出支持力N随位置变化的方程。根据车轮在与地面垂直方向受力平衡， 显然有
其中，F′(x,y)为减速带的曲线方程。
一个车轮在通过减速带过程中的支持力随位置的变化过程为：
Figure BDA0002238629250000043
本发明中减速带的最高点可与传统减速带的最高点相同或不同，如图7，车 轮在经过本发明中的减速带时，支持力不存在突变点，相较于传统减速带，极大 程度上降低了颠簸感，同时能够保证原始减速效果不变。
上述仅为本发明的优选实施例，本发明并不仅限于实施例的内容。对于本领 域中的技术人员来说，在本发明的技术方案范围内可以有各种变化和更改，所作 的任何变化和更改，均在本发明保护范围之内。

Claims (6)

1.一种道路减速带，其特征在于：包括顺次连接的第一弧段、第二弧段和第三弧段，所述第一弧段所在圆为a圆，圆心为O3，第二弧段所在圆为b圆，圆心为O2，第三弧段所在圆为c圆，圆心为O4，所述a圆与b圆相切连接，所述b圆与c圆相切连接，所述a圆、b圆和c圆的半径相同，所述第一弧段一端与地面相切另一端与第二弧段相切，所述第三弧段一端与地面相切，另一端与第二弧段相切，所述第二弧段两端分别与第一弧段和第二弧段相切。
2.根据权利要求1所述的道路减速带，其特征在于：第一弧段长度等于第三弧段长度，所述第一弧段长度小于第二弧段长度。
3.根据权利要求1所述的道路减速带，其特征在于：以置于地面上且垂直减速带的方向为x轴，以垂直地面的方向为y轴建立坐标系，所述第二弧段的最高点及圆b的圆心均置于y轴上，所述圆心O2、O3和O4在坐标系中的位置关系为
Figure FDA0002238629240000011
其中R为圆a的半径，θ为圆心O2、O3的连线与y轴的夹角。
4.根据权利要求3所述的道路减速装置，其特征在于：所述第一弧段与第二弧段的连接点D、第二弧段与第三弧段的连接点E的位置为
Figure FDA0002238629240000012
5.根据权利要求3所述的道路减速带，其特征在于：所述半径R为15～120cm，θ为10～60°。
6.根据权利要求1或3所述的道路减速带，其特征在于：支持力N随x的变化为：
Figure FDA0002238629240000013
其中G为重力。
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王亮: "基于减速带与路面作用救护车平顺性仿真与多目标优化", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》 *

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