CN114611202B - 一种确定长大纵坡路段车辆安全运行速度标准的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种确定长大纵坡路段车辆安全运行速度标准的方法，利用仿真软件对匀速换道以及加速换道两种行驶工况进行仿真；匀速换道仿真时，车辆以不同速度在道路模型上行驶，直至车辆出现侧向失稳时停止仿真；加速换道仿真过程中，加速度取am/s2，第1s车辆按照1m/s2加速，第2s匀速行驶，第3s以‑am/s2减速行驶，以车辆出现侧滑为评价车辆稳定性标准；基于仿真结果，评价换道过程中车辆侧向速度、加速度、航向角、方向盘转角与车辆纵向位移间的关系图，建立换道条件下，不同摩擦系数路面的车辆安全运行速度；可为驾驶人员在不同情况和天气等因素下提供最大的安全行驶速度和加速度，保障行驶安全。

Description

一种确定长大纵坡路段车辆安全运行速度标准的方法
技术领域
本发明属于行车安全领域，具体涉及一种确定长大纵坡路段车辆安全运行速度标准的方法。
背景技术
雨天，汽车在积水路面上行驶，其轮胎一边排开路面上的积水，一边向前滚动。通常，当干燥的路面与轮胎接触时，有较高的摩擦系数。但在路面积水之后，摩擦系数大大降低。汽车轮胎只有一部分是直接与地面接触，其余部分是通过水膜接触路面的。而且水膜介入的部分越大，摩擦系数越低。有时，当车速到达一定程度时会导致轮胎与路面完全失去接触，此时轮胎在路面的积水上面向前滑动，这就是水膜滑溜现象。这种现象几乎是高速公路所特有的。
凝冻路面状态下，驾驶员较难识别路面状态，此时驾驶员按照正常驾驶行为行驶时，极易发生侧滑、侧碰事故。换道是驾驶过程中常见的一种行为，驾驶员决定执行换道动作时，其将在初始车道内通过加速操作以获取合适的换道位置以舒适安全驶入目标车道，随后调整车身，停止加速过程。在低摩擦系数路面环境下，换道的可行性以及安全运行速度控制显得尤为重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种在不同道路和天气等因素条件下保障行车安全，提供最佳行车速度的可确定纵坡路段车辆安全运行速度控制标准的方法。
本发明的技术方案是：一种确定长大纵坡路段车辆安全运行速度标准的方法，满足车辆在换道时，换道车辆n从车道一换至车道二，车辆n在车道一与前车不发生碰撞，车辆n驶入目标车道二经调整后与前车不发生追尾，与后车不发生碰撞；
利用仿真软件对匀速换道以及加速换道两种行驶工况进行仿真；匀速换道仿真时，车辆以不同速度在道路模型上行驶，直至车辆出现侧向失稳时停止仿真；加速换道仿真过程中，加速度取am/s2，第1s车辆按照1m/s2加速，第2s 匀速行驶，第3s以-am/s2减速行驶，以车辆出现侧滑为评价车辆稳定性标准；基于仿真结果，评价换道过程中车辆侧向速度、加速度、航向角、方向盘转角与车辆纵向位移间的关系图，建立换道条件下，不同摩擦系数路面的车辆安全运行速度；
利用建模器，对3D平滑路面赋予不同的摩擦系数，当路面宽度为7.5m时，模拟车辆在不同平曲线半径和超高下，结冰及降雨、降雪下的行车环境；根据上述对路面摩擦系数预测模型的建立，确定仿真的路面摩擦系数分别为0.1、 0.2、0.3。
具体地，所述仿真过程中，车辆按照既定轨迹以一定速度匀速变道至目标车道时，选择侧向位移、方向盘转角作为评价指标，当f摩阻系数越小时，侧向位移越大；当f摩阻系数越小时，方向盘转角变化越大；根据公式计算得出；当f＝0.2，安全运行速度最高为80km/h；当f＝0.3，安全运行速度最高为 100km/h；当f＝0.4，安全运行速度最高为110km/h。
具体地，所述仿真过程中，车辆按照既定轨迹以一定加速度变道至目标车道时，选择不同摩擦系数的路面进行仿真，确定车辆在既定轨迹行驶时的最大安全速度与加减速度值，对车辆在变道过程中的侧向位移、侧向速度、方向盘转角变化规律进行计算，得出车辆在不同速度下的安全加减速度，侧向位移随着速度越快位移越大，侧向速度变化随着速度越快位移速度越快，方向盘转角随着速度越快转动角度越大；当摩擦系数f＝0.1时，安全运行速度为40- 70km/h时，安全运行加速度为1-2m/s2；当速度越快，加速度相对越小；当摩擦系数f＝0.2时，运行速度为50-80km/h时，安全运行加速度为1-2.5m/s2，当摩擦系数f＝0.3时，运行速度为80-110km/h时，安全运行加速度为0.5- 2m/s2。
具体地，所述仿真过程中，可以得出不同轮胎的侧向力、法向力与车辆行驶距离的变化趋势，进而计算得到临界横向附着系数fc；以半径为250m、超高为8％且路面摩擦系数为0.1的道路，小汽车最大安全行驶速度为65km/h，客车为60km/h，挂车位55km/h；fc小汽车最大为0.055；客车为0.035，挂车位 0.054；以半径为250m、超高为8％且路面摩擦系数为0.2的道路，小汽车最大安全行驶速度为70km/h，客车为65km/h，挂车为60km/h；fc小汽车最大为 0.1；客车为0.080，挂车为0.113；以半径为250m、超高为8％且路面摩擦系数为0.3的道路，小汽车最大安全行驶速度为80km/h，客车为75km/h，挂车位 65km/h；fc小汽车最大为0.128；客车为0.100，挂车为0.124。
具体地，所述仿真过程中，车辆以低于完全匀速时的安全速度驶入圆曲线段，随后以设定的加速度驶入后缓和曲线段并加速至最大速度限值后停止加速并匀速行驶；选择车辆弯道行驶过程中的侧向速度、侧向加速度及方向盘转角指标评价车辆变速过程中的稳定性；对圆曲线段的车辆在不同速度下的侧向速度、侧向加速度及方向盘转角进行计算，确定不同速度下对应的最大加速度；以半径250m、超高8％且路面摩擦系数为0.1，小汽车最大圆曲线段速度为50- 60km/h，客车为45-55km/h，挂车为45-50km/h；小汽车后缓和曲线段最大安全加速度0.6m/s2，客车为0.4-0.45m/s2，挂车为0.4m/s2；以半径250m、超高8％且路面摩擦系数为0.2，小汽车最大圆曲线段速度为55-65km/h，客车为50-60km/h，挂车为45-50km/h；小汽车后缓和曲线段最大安全加速度1.3-1.4m/s2，客车为 0.8m/s2，挂车为0.7m/s2；以半径250m、超高8％且路面摩擦系数为0.3，小汽车最大圆曲线段速度为65-75km/h，客车为60-70km/h，挂车为55-60km/h；小汽车后缓和曲线段最大安全加速度2.2m/s2，客车为1.15m/s2，挂车为0.95m/s2
与现有技术比较，本发明的有益效果是：在低摩擦系数路面环境下，换道的可行性以及安全运行速度控制直接取决了行车安全和驾乘人员的生命安危，本发明可根据不同的道路情况和天气情况，在不同摩擦系数的情况下，给出不同车辆小汽车、客车或挂车在变道或转弯时最大的行车速度和加速度，保证了车辆的稳定性，防止出现侧滑等危险的情况。
附图说明
图1是车辆换道过程的示意图；
图2是侧向位移变化规律示意图；
图3是方向盘转角变化规律示意图；
图4是侧向位移变化趋势示意图；
图5是侧向速度变化趋势示意图；
图6是方向盘转角变化规律示意图；
图7是平曲线路段示意图；
图8是匀速条件下不同车辆的fc与道路纵向长度l关系图；
图9是不同速度及加速度条件下车辆侧向速度变化规律(小汽车)示意图；
图10是不同速度及加速度条件下车辆侧向加速度变化规律(小汽车)示意图；
图11是不同速度及加速度条件下方向盘转角变化规律(小汽车)示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种确定长大纵坡路段车辆安全运行速度标准的方法，满足车辆在换道时，换道车辆n从车道一换至车道二，车辆n在车道一与前车不发生碰撞，车辆n 驶入目标车道二经调整后与前车不发生追尾，与后车不发生碰撞；
利用仿真软件对匀速换道以及加速换道两种行驶工况进行仿真；匀速换道仿真时，车辆以不同速度在道路模型上行驶，直至车辆出现侧向失稳时停止仿真；加速换道仿真过程中，加速度取am/s2，第1s车辆按照1m/s2加速，第2s 匀速行驶，第3s以-am/s2减速行驶，以车辆出现侧滑为评价车辆稳定性标准；基于仿真结果，评价换道过程中车辆侧向速度、加速度、航向角、方向盘转角与车辆纵向位移间的关系图，建立换道条件下，不同摩擦系数路面的车辆安全运行速度；
利用建模器，对3D平滑路面赋予不同的摩擦系数，当路面宽度为7.5m时，模拟车辆在不同平曲线半径和超高下，结冰及降雨、降雪下的行车环境；根据上述对路面摩擦系数预测模型的建立，确定仿真的路面摩擦系数分别为0.1、 0.2、0.3。
不同水膜厚度下附着系数与行驶速度的关系见下式。
f＝0.9458-0.0057V-0.0118h
表1不同水膜厚度下的附着系数
水膜厚度 附着系数—行驶速度
h＝2.5mm f＝0.9163-0.0057V
h＝5.0mm f＝0.8868-0.0057V
h＝7.5mm f＝0.8573-0.0057V
h＝10.0mm f＝0.8278-0.0057V
根据ASSHTO停车视距公式，式中v为初速度，i为坡度，f为摩阻系数，L安、L车均取为5m。计算得到不同水膜厚度、不同能见度、不同坡度下的限制车速。见下表2。
表2不同水膜厚度下的限制车速
由表可见：
(1)无论水膜厚度的大小，随着能见度的降低，限制车速的下降速率在能见度较低时较快，在能见度较高时较慢。可以看到，当能见度从150米下降至100米时，车速要求下降为15km/h左右；当能见度从100米下降至50米时，车速要求下降约为30km/h，这说明在能见度低时，车速的高低对道路安全的影响较大，进行车速限制对提高行车安全具有重要的作用。
(2)随着水膜厚度的增加，相同能见度下的限制车速值减小。可以看到，水膜厚度10.0mm的曲线位于厚度2.5mm曲线的下方。而且水膜厚度从 2.5mm增加到10.0mm时，能见度50米下的限速在40km/h左右，此时车速的变化仅为1km/h左右；能见度100米下的限速在70km/h左右，此时车速的变化约为3km/h。这说明在水膜厚度变化相同的情况下，车速的减小量随着能见度的好转、限制车速的增加而增加。
综上所述，为保证雨雾天的交通安全，相应的控制措施可制定见下表。
表3雨、雾天气下车速控制
换道条件下车辆安全运行速度控制标准计算如下：
车辆换车道行为属于判断型，是否需要换车道是由驾驶满意度决定的。驾驶员决定换车道后，就会寻找目标车道的间隙并判断是否能安全地完成换车道行为。降雨降雪环境下，除路面摩擦系数降低外，还会导致能见度降低。此时，在低能见度与低附着系数下，车辆在换道过程中极易发生碰撞及侧滑等事故。
如图1所示，换道过程中，应满足下述条件：
①换道车辆n与车辆n-1不发生碰撞；
②车辆n驶入目标车道经调整后与车辆n-2不发生追尾；
③驶入目标车道时车辆n+1与换车道车辆n不发生碰撞；
④车辆n驶入目标车道经调整后与车辆n+1不发生碰撞；
利用ADAMS软件对对匀速换道以及加速换道两种行驶工况进行仿真。匀速换道仿真时，车辆以不同速度在道路模型上行驶，直至车辆出现侧向失稳时停止仿真。加速换道仿真过程中，加速度取am/s2，第1s车辆按照1m/s2加速，第2s匀速行驶，第3s以-am/s2减速行驶，以车辆出现侧滑为评价车辆稳定性标准。
基于仿真结果，评价换道过程中车辆侧向速度、加速度、航向角、方向盘转角与车辆纵向位移间的关系图，建立换道条件下，不同摩擦系数路面的车辆安全运行速度。
(1)匀速换道工况下车辆安全运行速度标准
如图2和图3所示，仿真过程中，车辆按照既定轨迹以一定速度匀速变道至目标车道。选择侧向位移、方向盘转角作为评价指标，研究车辆匀速变道条件下的安全运行标准。
从侧向位移变化、方向盘转角两方面分析车辆在匀速变道过程中安全运行速度，结果如表4所示。
表4匀速变道下车辆安全速度标准
路面摩擦系数 安全运行速度(km/h)
f＝0.2 80
f＝0.3 100
f＝0.4 110
(2)变速换道工况下车辆安全运行速度标准
如图4、图5和图6所示，车辆在换道过程中，为避免与目标车道、当前车道相邻车辆发生侧碰或追尾，驾驶人会选择加速跨道至目标车道后减速调整车身航向的行为。此时，凝冻路面状态对驾驶员安全换道时的速度、加减速度均产生影响。选择不同摩擦系数的路面进行仿真，研究车辆在既定轨迹行驶时的最大安全速度与加减速度值。
以摩擦系数f＝0.2为例，对车辆在变道过程中的侧向位移、侧向速度、方向盘转角变化规律进行分析，得出车辆在不同速度下的安全加减速度。
同理，对路面摩擦系数分别为0.3、0.4的凝冻路面进行仿真。基于车辆侧向稳定性与操作可行性的分析，车辆在变速换道过程中的安全运行标准如表 5所示。
表5变速换道下车辆安全运行标准
汽车在转弯行驶时，由于凝冻路面附着系数低以及车辆受到离心力作用等原因，缓和曲线段的加速、减速将影响车辆方向稳定性，尤其在车辆加速过程更为危险，车辆极易出现侧滑甚至侧翻等现象。
利用Adams/Car中的路面建模器，对3D平滑路面赋予不同的摩擦系数，路面宽度为7.5m，模拟车辆在不同平曲线半径和超高下，结冰及降雨(雪)下的行车环境。根据上述对路面摩擦系数预测模型的建立，本文确定仿真的路面摩擦系数分别为0.1、0.2、0.3。道路模型如图7所示。
表6圆曲线最小半径
(3)平曲线路段车辆匀速行驶安全运行速度标准
根据仿真结果，可以得出不同轮胎的侧向力、法向力与车辆行驶距离l的变化趋势，进而计算得到临界横向附着系数fc。以半径为250m、超高为8％且路面摩擦系数为0.1的道路为例，如图8所示。
以同样的方法对其余不同组合下的平曲线路段进行仿真分析，结果如表7～表9所示。
表7路面摩擦系数f＝0.1时车辆最大安全行驶速度
表8路面摩擦系数f＝0.2时车辆最大安全行驶速度
表9路面摩擦系数f＝0.3时车辆最大安全行驶速度
(4)平曲线路段车辆变速行驶安全运行速度标准
仿真过程中，车辆以低于完全匀速时的安全速度驶入圆曲线段，随后以设定的加速度驶入后缓和曲线段并加速至最大速度限值后停止加速并匀速行驶。
选择车辆弯道行驶过程中的侧向速度、侧向加速度及方向盘转角指标评价车辆变速过程中的稳定性。以半径250m、超高8％且f路面摩擦系数为0.1的平曲线小汽车为例，对圆曲线段的车辆在不同速度下的侧向速度、侧向加速度及方向盘转角进行分析，确定不同速度下对应的最大加速度，如图9、图10和图11所示。
同理，对客车、挂车和其他道路环境进行同样的仿真过程，其结果如表 10-12所示。
表10不同安全速度所对应的最大安全加速度值(f＝0.1)
表11不同安全速度所对应的最大安全加速度值(f＝0.2)
/>
/>
表12不同安全速度所对应的最大安全加速度值(f＝0.3)
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以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。

Claims (5)

1.一种确定长大纵坡路段车辆安全运行速度标准的方法，其特征在于：满足车辆在换道时，换道车辆n从车道一换至车道二，车辆n在车道一与前车不发生碰撞，车辆n驶入目标车道二经调整后与前车不发生追尾，与后车不发生碰撞；
利用仿真软件对匀速换道以及加速换道两种行驶工况进行仿真；匀速换道仿真时，车辆以不同速度在道路模型上行驶，直至车辆出现侧向失稳时停止仿真；加速换道仿真过程中，加速度取am/s2，第1s车辆按照1m/s2加速，第2s匀速行驶，第3s以-am/s2减速行驶，以车辆出现侧滑为评价车辆稳定性标准；基于仿真结果，评价换道过程中车辆侧向速度、加速度、航向角、方向盘转角与车辆纵向位移间的关系图，建立换道条件下，不同摩擦系数路面的车辆安全运行速度；
利用建模器，对3D平滑路面赋予不同的摩擦系数，当路面宽度为7.5m时，模拟车辆在不同平曲线半径和超高下，结冰及降雨、降雪下的行车环境；根据上述对路面摩擦系数预测模型的建立，确定仿真的路面摩擦系数分别为0.1、0.2、0.3。
2.根据权利要求1所述的一种确定长大纵坡路段车辆安全运行速度标准的方法，其特征在于：所述仿真过程中，车辆按照既定轨迹以一定速度匀速变道至目标车道时，选择侧向位移、方向盘转角作为评价指标，当f摩阻系数越小时，侧向位移越大；当f摩阻系数越小时，方向盘转角变化越大；根据公式计算得出f＝0.0000235V2-0.004518V+0.5086；当f＝0.2，安全运行速度最高为80km/h；当f＝0.3，安全运行速度最高为100km/h；当f＝0.4，安全运行速度最高为110km/h。
3.根据权利要求1所述的一种确定长大纵坡路段车辆安全运行速度标准的方法，其特征在于：所述仿真过程中，车辆按照既定轨迹以一定加速度变道至目标车道时，选择不同摩擦系数的路面进行仿真，确定车辆在既定轨迹行驶时的最大安全速度与加减速度值，对车辆在变道过程中的侧向位移、侧向速度、方向盘转角变化规律进行计算，得出车辆在不同速度下的安全加减速度，侧向位移随着速度越快位移越大，侧向速度变化随着速度越快位移速度越快，方向盘转角随着速度越快转动角度越大；根据公式f＝0.0000235V2-0.004518V+0.5086，当摩擦系数f＝0.1时，安全运行速度为40-70km/h时，安全运行加速度为1-2m/s2；当速度越快，加速度相对越小；当摩擦系数f＝0.2时，运行速度为50-80km/h时，安全运行加速度为1-2.5m/s2，当摩擦系数f＝0.3时，运行速度为80-110km/h时，安全运行加速度为0.5-2m/s2。
4.根据权利要求1所述的一种确定长大纵坡路段车辆安全运行速度标准的方法，其特征在于：所述仿真过程中，可以得出不同轮胎的侧向力、法向力与车辆行驶距离的变化趋势，进而计算得到临界横向附着系数fc；以半径为250m、超高为8％且路面摩擦系数为0.1的道路，小汽车最大安全行驶速度为65km/h，客车为60km/h，挂车位55km/h；fc小汽车最大为0.055；客车为0.035，挂车位0.054；以半径为250m、超高为8％且路面摩擦系数为0.2的道路，小汽车最大安全行驶速度为70km/h，客车为65km/h，挂车为60km/h；fc小汽车最大为0.1；客车为0.080，挂车为0.113；以半径为250m、超高为8％且路面摩擦系数为0.3的道路，小汽车最大安全行驶速度为80km/h，客车为75km/h，挂车位65km/h；fc小汽车最大为0.128；客车为0.100，挂车为0.124。
5.根据权利要求1所述的一种确定长大纵坡路段车辆安全运行速度标准的方法，其特征在于：所述仿真过程中，车辆以低于完全匀速时的安全速度驶入圆曲线段，随后以设定的加速度驶入后缓和曲线段并加速至最大速度限值后停止加速并匀速行驶；选择车辆弯道行驶过程中的侧向速度、侧向加速度及方向盘转角指标评价车辆变速过程中的稳定性；对圆曲线段的车辆在不同速度下的侧向速度、侧向加速度及方向盘转角进行计算，确定不同速度下对应的最大加速度；以半径250m、超高8％且路面摩擦系数为0.1，小汽车最大圆曲线段速度为50-60km/h，客车为45-55km/h，挂车为45-50km/h；小汽车后缓和曲线段最大安全加速度0.6m/s2，客车为0.4-0.45m/s2，挂车为0.4m/s2；以半径250m、超高8％且路面摩擦系数为0.2，小汽车最大圆曲线段速度为55-65km/h，客车为50-60km/h，挂车为45-50km/h；小汽车后缓和曲线段最大安全加速度1.3-1.4m/s2，客车为0.8m/s2，挂车为0.7m/s2；以半径250m、超高8％且路面摩擦系数为0.3，小汽车最大圆曲线段速度为65-75km/h，客车为60-70km/h，挂车为55-60km/h；小汽车后缓和曲线段最大安全加速度2.2m/s2，客车为1.15m/s2，挂车为0.95m/s2。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116620287B (zh) * 2023-06-30 2024-03-19 南京项尚车联网技术有限公司 一种智能驾驶方法、系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102360530A (zh) * 2011-10-17 2012-02-22 天津市市政工程设计研究院 面向港口集疏港基本路段的速度一致性检验方法
CN103823382A (zh) * 2014-02-27 2014-05-28 浙江省科威工程咨询有限公司 一种基于车型和车速的换道轨迹优化及可视化实现方法
WO2015178840A1 (en) * 2014-05-21 2015-11-26 Scania Cv Ab Method and system for the adaptation of the driving of a vehicle on a roadway in association with taking a curve
CN107766615A (zh) * 2017-09-18 2018-03-06 东南大学 基于动力学仿真的主线收费站etc指示标志设置距离安全性评价方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102360530A (zh) * 2011-10-17 2012-02-22 天津市市政工程设计研究院 面向港口集疏港基本路段的速度一致性检验方法
CN103823382A (zh) * 2014-02-27 2014-05-28 浙江省科威工程咨询有限公司 一种基于车型和车速的换道轨迹优化及可视化实现方法
WO2015178840A1 (en) * 2014-05-21 2015-11-26 Scania Cv Ab Method and system for the adaptation of the driving of a vehicle on a roadway in association with taking a curve
CN107766615A (zh) * 2017-09-18 2018-03-06 东南大学 基于动力学仿真的主线收费站etc指示标志设置距离安全性评价方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
大货车立交出口路段行车风险仿真分析;张驰;齐晨;华贵龙;刘园园;;铁道科学与工程学报;20161215(第12期);全文 *
车辆稳定换道时的侧向加速度分析;王树凤;孙文盛;刘宗锋;;机械设计与制造;20200708(第07期);全文 *

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