道路減速帶減速模型分析報告

《道路減速帶減速模型分析報告》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、Word格式安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)道路減速帶減速模型分析摘要減速帶作為一種強化型的道路安全交通設(shè)施，在遏制交通事故的發(fā)生中發(fā)揮了重要的作用，它是在行車道上設(shè)置的某種突起設(shè)施，當(dāng)汽車以較高車速通過時會產(chǎn)生激烈的機械振動，這種振動從輪胎輸入經(jīng)由車身及座椅傳遞給汽車駕駛員，使其產(chǎn)生不舒服的感覺，從而提示并促使車輛駕駛員自覺、主動地降低車速，但不合理的設(shè)置，則會使其成為路障，給行人和車輛帶來不便，甚至產(chǎn)生安全隱患。對于問題一，模型一得出汽車輪軸在經(jīng)過減速帶時的軌跡方程，分別對時間求一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)得到相應(yīng)的速度和加速度的表達(dá)式?？紤]到車輛通過減速帶的安全性和平

2、穩(wěn)性，運用物理知識對汽車通過減速帶時進(jìn)行力學(xué)分析，得到臨界速度。對于問題二，為了確保學(xué)生的安全，應(yīng)在視野的盲區(qū)及學(xué)生出入比較多的地方設(shè)立減速帶，因此路口前減速帶的設(shè)置是必不可少的，另外欣苑前面的下坡，地勢較陡且此處學(xué)生來往較多，前應(yīng)多加設(shè)立減速帶，這樣才能更好的確保學(xué)生的安全。對于問題三，模型定義，減速效果為在車輛通過減速區(qū)域的時間內(nèi)，車輛以初速度做勻速直線運動通過的距離與在相同時間內(nèi)通過減速區(qū)域的距離之差，再與做勻速直線運動通過的距離之商。相應(yīng)的距離通過相關(guān)的動力學(xué)分析和計算便可得到。完美整理Word格式對于問題三，定義減速效果最優(yōu)為在不超過

3、限制速度的前提下，人體的舒適度最大，并且保證不堵車的情況下的通過減速帶的時間最短。模型一對能達(dá)到最優(yōu)減速效果的車輛速度每隔10km/h設(shè)定了限速區(qū)間，在不同的限速區(qū)間內(nèi)減速帶的最優(yōu)設(shè)置不同，對范圍內(nèi)的速度進(jìn)行分析，最終得到每一個限速區(qū)間所對應(yīng)的減速帶的最優(yōu)設(shè)置尺寸和通過相應(yīng)減速帶的最短時間。關(guān)鍵詞：減速帶圓弧形動力學(xué)分析臨界速度一、問題重述減速帶是安裝在公路上使經(jīng)過的車輛減速的交通設(shè)施，減速帶很大程度減少了各交通要道口的事故發(fā)生，是交通安全的新型專用設(shè)施。汽車在行駛中既安全又起到緩沖減速目的，提高交通道口的安全。請為學(xué)校從勤學(xué)樓西出口至博學(xué)樓這

4、段下坡路設(shè)計減速帶安裝方案，用以確保學(xué)生的安全。有實際情況提出相應(yīng)的幾個問題：問題一：建立道路減速帶減速的數(shù)學(xué)模型；問題二：以確保學(xué)生的安全為主要目的，在這段路上需要幾條減速帶。問題三：利用所建的數(shù)學(xué)模型分析在等距連續(xù)設(shè)置減速帶的減速效果；問題四：利用所建的數(shù)學(xué)模型給出減速效果最優(yōu)的減速帶的設(shè)置方案；二、問題分析完美整理Word格式減速帶作為一種特殊的道路安全設(shè)施，對遏制交通事故的發(fā)生發(fā)揮了重要作用。從駕駛?cè)怂俣冗x擇來說，車輛的行駛速度很大程度上取決于駕駛?cè)说钠谕囁俣{駛?cè)说钠谕俣扔质歉鶕?jù)其行駛安全感和乘坐舒適性決定的。如果駕駛?cè)说陌踩懈?/p>

5、、乘坐舒適性好,則他期望車速比較高；反之,駕駛?cè)说钠谕囁倬捅容^低。道路減速帶的控制車速原理是通過影響駕駛?cè)说鸟{駛心理實現(xiàn)的。目前常用的減速帶主要有道釘減速帶、駝峰式減速帶、水泥臺減速帶、熱塑振動減速帶等。我國城市道路上最常見的是條狀的橡膠減速帶，因此本文主要對橡膠減速帶建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。對問題一分析，減速帶的截面形狀近似看成是圓弧形，忽略車輪的彈性，對車輪與減速帶碰撞時進(jìn)行幾何分析，可以得到輪軸速度和加速度與時間的關(guān)系。當(dāng)司機行駛到距離減速帶30米時，開始減速，將其近似為勻減速直線運動，到達(dá)減速帶時看成勻速通過減速帶，考慮到速度過大時車輛通

6、過振動過大易飛出去，因此，對于問題一只要求出通過減速帶時的臨界速度即可。對于問題二的分析，通過查閱資料了解司機的反應(yīng)時間及通過減速帶的臨界速度得出安全距離。對問題三分析，在問題一的基礎(chǔ)上，定義減速效果為在車輛通過減速區(qū)域的時間內(nèi)車輛以初速度做勻速直線運動通過的距離與在相同時間內(nèi)同過減速區(qū)域的距離之差再除以做勻速直線運動通過的距離。根據(jù)問題一求出的臨界速度可以計算在相鄰兩減速帶之間車輛經(jīng)過減速和加速的時間，最后可以算得通過的距離，得到等間距設(shè)置的減速帶的減速效果。對問題三分析，定義減速效果最優(yōu)為在不超過限制速度的前提下，人體的舒適度最大，并且保證

7、不堵車的情況下的通過減速帶的最大速度。為使減速效果最優(yōu)，則應(yīng)在車輛加速時未達(dá)到初始速度就到達(dá)距離減速帶為30米開始減速，若車輛在達(dá)到初始速度后有一段勻速期，則三條減速帶的效果就和一條減速帶的效果一樣，這樣設(shè)置三條減速帶就失去了其減速作用的意義，故在剛達(dá)到或還未達(dá)到初始速度時就開始減速。為達(dá)到效果最優(yōu)，設(shè)定限制條件，由此并可求得三條減速帶兩兩之間的距離以及最優(yōu)寬度和高度。三、模型假設(shè)完美整理Word格式1.由于碰撞情況較復(fù)雜，為簡化模型，忽略輪胎的彈性，將其視為剛體；2.由于車輪經(jīng)過減速帶的距離很短，將汽車在通過減速帶的這一段時間內(nèi)的速度的大小近

8、似看做是不變的；3.假設(shè)車輛在看到減速帶區(qū)域之前做勻速直線運動；4.車輛載荷、車輛型號相同；5.司機看到減速帶后，先以勻速運動，再以一定的加速度做勻減