车辆轨迹横向干预对沥青路面抗滑性能影响的研究

发布时间：2017-10-17 02:22

  本文关键词：车辆轨迹横向干预对沥青路面抗滑性能影响的研究

  更多相关文章： 横向干预 轮迹分布 抗滑衰减 功能寿命

【摘要】：本文以改善韶赣高速公路路面抗滑性能的综合措施项目为依托。通过在试验段实施车辆轮迹横向干预(增设横向干预标线——鱼骨线),达到迁移轮迹横向分布,延缓路面抗滑性能衰减,延长路面功能寿命及预防性养护周期的试验效果。对减少路面前期养护资金投入、降低路面养护系统压力具有现实意义。本次研究综合运用行为学、交通心理学、道路设计理论、数学统计理论、轮迹横向分布频率计算理论、Miner疲劳累积损伤准则、路面预防性养护理论等学科理论与方法,完成了驾驶员驾驶行为、轮迹横向干预的偏移距离、轮迹横向分布系数、标准速度摩阻数对横向干预延缓路面抗滑性能衰减效果的影响及其机理研究。本次室外试验位置为韶赣高速大塘至丹霞(往江西方向)。分两个试验段(迁移距离为0.3m、0.5m),四个检测断面(试验段起、止位置各一个),五个检测时间节点(干预后0、1、2、4、6个月)。通过试验段起、止断面各时间节点抗滑基础数据对比,发现车辆轨迹横向干预能迁移轮迹横向分布;由两种方案对应位置各时间节点的抗滑数据对比,发现迁移距离为0.3m时轮迹偏移效果更明显。为进一步研究车辆轮迹横向干预对车辆轮迹的迁移效果,采用检测断面标准速度摩阻数实测值的变异系数作为轮迹分布的研究指标,变异系数越大,轮迹沿断面分布更均匀。通过四组试验数据的相互比较,发现横向干预措施实施后F60变异系数值增幅较小,迁移距离为0.3m使车辆轮迹均匀分布的效果更佳。为研究车辆轮迹横向干预对路面抗滑性能的影响效果,采用标准速度摩阻数沿检测断面的期望值代表该断面此时的抗滑性能,由四个检测断面的F60期望值随时间变化曲线得到各时间点延缓路面抗滑性能衰减的百分比,通过各试验断面抗滑性能衰减百分比的相互比较,发现横向干预措施具有延缓路面抗滑性能衰减的效果,且迁移距离为0.3m时效果更优。为研究车辆轮迹横向干预后路面功能寿命的延长量,由位置数据替代时间序列研究方法建立各研究断面的抗滑衰减模型,并得到路面轮迹横向分布频率;根据Miner疲劳累积损伤准则计算路面抗滑性能最差位置的剩余寿命,由各断面的剩余寿命相互比较来衡量延长寿命的效果,横向干预措施实施后路面剩余寿命比未实施断面要长,迁移距离为0.3m时路面功能寿命延长百分比更大。
【关键词】：横向干预 轮迹分布 抗滑衰减 功能寿命
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.217
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 绪论12-22
• 1.1 研究背景及意义12-13
• 1.2 路面抗滑性能及横向干预研究现状13-18
• 1.2.1 路面抗滑性能研究历程13-16
• 1.2.2 横向干预技术研究现状16-17
• 1.2.3 横向干预技术措施适用的情况17-18
• 1.3 本文研究内容18-22
• 1.3.1 研究基本思路18-19
• 1.3.2 研究基本原理19-20
• 1.3.3 评价方法20
• 1.3.4 评价指标20
• 1.3.5 评价指标分析20-22
• 第二章 基于行为学理论的轮迹横向干预分析22-28
• 2.1 行为学的基本概念22-23
• 2.2 基于行为学的车辆轨迹横向迁移特征23-25
• 2.2.1 车辆轨迹横向迁移的概念23
• 2.2.2 车辆轨迹横移的条件23-24
• 2.2.3 车辆轨迹横移的行为学特性24-25
• 2.3 驾驶员驾驶行为分析25-28
• 2.3.1 基于行为学的车辆横移阶段划分25-26
• 2.3.2 方案一起、止断面检测数据与驾驶员行为的关系26-28
• 第三章 横向干预措施对轮迹横向分布律的影响28-57
• 3.1 项目概况28-32
• 3.1.1 韶赣高速试验段前期抗滑性能改善措施28-29
• 3.1.2 横向干预措施的提出29-30
• 3.1.3 横向干预措施的实施过程30-31
• 3.1.4 试验段基本数据采集及初步处理31-32
• 3.2 理论支持32-34
• 3.2.1 变异系数对偏移效果的评价32-33
• 3.2.2 以平面位置数据替代时间序列理论33-34
• 3.3 抗滑衰减模型介绍34-35
• 3.3.1 Asymptotic模型34
• 3.3.2 对数模型及指数模型34
• 3.3.3 Penn State模型34-35
• 3.3.4 PIARC模型35
• 3.4 行车轨迹横向分布频率35-38
• 3.4.1 轮迹横向分布频率概念35-37
• 3.4.2 轮迹横向分布频率的获取37-38
• 3.5 平面位置数据替代时间序列数据理论38-41
• 3.5.1 理论概述38-39
• 3.5.2 依照该理论建立路面抗滑衰减模型的过程39-41
• 3.6 室内加速加载试验验证41-47
• 3.7 室外试验数据处理分析47-55
• 3.7.1 轮迹横向分布频率分析47-50
• 3.7.2 F60沿重车道断面分布曲线分析50-51
• 3.7.3 F60变异系数分析51-55
• 3.8 本章小结55-57
• 第四章 横向干预措施对路面功能寿命的影响57-67
• 4.1 数学理论支持57-58
• 4.2 试验断面抗滑性能衰减分析58-62
• 4.2.1 车道断面F60均值的计算过程59-60
• 4.2.2 试验段起、止断面延缓抗滑性能衰减效果分析60-61
• 4.2.3 两方案延缓抗滑性能衰减效果分析61-62
• 4.3 基于MINER疲劳累积损伤准则的试验路面功能寿命分析62-66
• 4.3.1 Miner疲劳累积损伤准则62
• 4.3.2 试验路面功能寿命分析62-66
• 4.4 本章小结66-67
• 第五章 结论和展望67-69
• 5.1 主要结论67-68
• 5.2 研究展望68-69
• 参考文献69-71
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果71-72
• 致谢72-73
• 答辩委员会对论文的评定意见73

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本文编号：1046266