• ISSN 0258-2724
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螺旋匝道(桥)小客车横向行驶特性实测研究

徐进,李建兴,林伟,崔强,吴国雄,杨奎

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徐进, 李建兴, 林伟, 崔强, 吴国雄, 杨奎. 螺旋匝道(桥)小客车横向行驶特性实测研究[J]. 江南娱乐网页版入口官网下载安装学报, 2019, 54(6): 1129-1138. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170824
引用本文: 徐进, 李建兴, 林伟, 崔强, 吴国雄, 杨奎. 螺旋匝道(桥)小客车横向行驶特性实测研究[J]. 江南娱乐网页版入口官网下载安装学报, 2019, 54(6): 1129-1138.doi:10.3969/j.issn.0258-2724.20170824
XU Jin, LI Jianxing, LIN Wei, CUI Qiang, WU Guoxiong, YANG Kui. Field Tests on Lateral Operational Characteristics of Passenger Cars on Helical Ramps (Bridges)[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2019, 54(6): 1129-1138. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20170824
Citation: XU Jin, LI Jianxing, LIN Wei, CUI Qiang, WU Guoxiong, YANG Kui. Field Tests on Lateral Operational Characteristics of Passenger Cars on Helical Ramps (Bridges)[J].Journal of Southwest Jiaotong University, 2019, 54(6): 1129-1138.doi:10.3969/j.issn.0258-2724.20170824

螺旋匝道(桥)小客车横向行驶特性实测研究

doi:10.3969/j.issn.0258-2724.20170824
基金项目:国家自然科学基金资助项目(51678099);国家重点研发计划课题(2016YFB0100905);交通运输部应用基础研究(主干学科)项目(2015319814050).
详细信息
    作者简介:

    徐进(1977—),男,教授,工学博士,博士生导师,研究方向为山区公路路线设计理论与方法、人-车-路系统协同、交通安全以及驾驶行为,电话:13228102668,E-mail:yhnl_996699@163.com

  • 中图分类号:U412.3; U491.2

Field Tests on Lateral Operational Characteristics of Passenger Cars on Helical Ramps (Bridges)

    • 摘要:螺旋匝道和螺旋桥的数量近年来与日俱增,但其驾驶行为模式和汽车运行特征一直未得到明确,为此,在涪陵长江一桥、乌江二桥、重庆融侨大道和涪陵金凯装饰城环形高架4处地点开展了螺旋匝道实车驾驶实验,采集了自然驾驶状态下的汽车连续行驶轨迹、横向加速度以及周围行驶环境等信息. 基于自然驾驶数据,得到了螺旋匝道范围内汽车横向加速度的变化模式、幅值特性、影响因素,以及驾驶人的车道使用特性. 研究结果表明:汽车横向加速度幅值在螺旋匝道范围内的变化趋势有多种模式,包括保持恒定、单调上升、单调下降、鼓型等;内圈匝道的横向加速度高于外圈;在单向行驶匝道上,横向加速度实测值远高于规范中的推荐值甚至超出可忍受范围,导致一部分被试行驶时横向舒适性较差;匝道半径和行驶空间对横向加速度幅值有显著影响,行驶空间保持一定时,横向加速度与匝道半径成负相关关系;单幅混合双向行驶的螺旋匝道,横向加速度幅值最低;对于单向双车道螺旋匝道,不管是上行方向还是下行方向,使用内侧车道是占主要比例的驾驶行为.

    • 图 1试验对象

      Figure 1.Test roads in this study

      图 2涪陵长江一桥螺旋匝道横向加速度

      Figure 2.Lateral acceleration on helical ramps of Fuling Yangtze River Bridge

      图 3涪陵乌江二桥螺旋匝道横向加速度

      Figure 3.Lateral acceleration on helical ramps of Second Fuling Wujiang River Bridge

      图 4重庆融侨大道螺旋桥横向加速度

      Figure 4.Lateral acceleration on Rongqiao Helical Bridge

      图 5螺旋匝道上的超车

      Figure 5.Overtaking on helical ramps

      图 6涪陵金凯装饰城环形高架横向加速度

      Figure 6.Lateral accelerate on Jinkai Helical Bridge

      图 7螺旋匝道上避让对向来车

      Figure 7.Avoiding on helical ramps

      图 8螺旋匝道上的横向加速度模式

      Figure 8.Patterns of lateral acceleration on helical ramps

      图 9横向加速度均值点计算示意

      Figure 9.Calculation of average ofaon helical ramps

      图 10横向加速度统计特征

      Figure 10.Statistic characteristics of lateral acceleration

      图 11螺旋匝道横向加速度-半径箱形图

      Figure 11.Relationship between lateral acceleration versus curve radius on helical ramps

      图 12螺旋匝道横向加速度-超高率箱形图

      Figure 12.Relationship between lateral acceleration versus super-elevation rates on helical ramps

      图 13WJSB上行匝道入口汽车行驶轨迹类型.

      Figure 13.Vehicle tracks on entrance of upward ramps of Second Fuling Wujiang River Bridge

      表 1试验对象的主要技术参数

      Table 1.Main technical parameters of test roads

      试验
      对象
      设计速度/
      (km•h−1
      横断面
      形式
      每幅车道
      数/道
      结构形式 纵坡
      坡度/%
      平曲线半径/m 超高率/% 匝道层
      数/层
      限速值/
      (km•h−1
      被试编号
      YZB 20 双幅分向
      行驶
      1 独柱墩
      形式
      4.5 上行匝道 39.53,
      下行匝道 50.00
      6 2 20 D6~D15
      WJSB 30 双幅分向
      行驶
      2 单墩悬挑横
      梁式连续梁
      4.5 上行匝道 51.00,
      下行匝道 38.25
      4 2 30 D6~D13
      RQB 40 双幅分向
      行驶
      2 门型墩多跨
      连续梁
      6.0 中间带半径 55.00 2 2 40 D1~D4;D10~D15
      JKRB 20 单幅双向
      混合行驶
      2 门型墩多跨
      连续梁
      5.0~6.0 30.00 0 2 20 D8~D16
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      表 2螺旋匝道横向加速度统计值以及特征分位值

      Table 2.Statistics and characteristic percentiles of lateral acceleration on helical ramps m/s 2

      参数
      类别
      最大
      均值 百分位值/%
      15 25 50 75 85 90 95
      a均值 3.92 2.21 1.47 1.68 2.28 2.73 2.89 3.01 3.18
      a峰值 4.40 2.70 1.91 2.15 2.77 3.21 3.43 3.55 3.69
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      表 3位于不同舒适度区间的 $a $ 数据点比例

      Table 3.Data ratio of lateral acceleration in different comfortable range %

      数据类别 舒适 比较舒适 不舒适 不可忍受
      a均值 24.0 58.3 17.7 0
      a峰值 6.5 48.0 44.5 1.0
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      表 4WJSB螺旋匝道车道使用情况统计

      Table 4.Lane occupation on Second Fuling Wujiang River Bridge

      匝道坡向 驾驶人 合计
      D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12
      内侧 外侧 内侧 外侧 内侧 外侧 内侧 外侧 内侧 外侧 内侧 外侧 内侧 外侧 内侧 外侧
      上行匝道 4 0 4 0 0 6 1.5 3.5 1 4 3 0 3 0 16.5 13.5
      下行匝道 4 0 4 0 6 0 5 0 0 5 0 3 1 2 20 10
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      表 5RQB桥车道使用情况统计

      Table 5.Lane occupation on Rongqiao Helical Bridge

      匝道坡向 驾驶人 合计
      D1 D2 D3 D4 D10 D11
      内侧 外侧 内侧 外侧 内侧 外侧 内侧 外侧 内侧 外侧 内侧 外侧 内侧 外侧
      上行方向 3.5 0.5 4 0 4 0 1 2 5 0 4.5 0.5 22 3
      下行方向 4 0 4 0 4 0 3 0 4 1 3 2 22 3
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    • 收稿日期:2017-11-23
    • 修回日期:2019-04-11
    • 网络出版日期:2019-07-05
    • 刊出日期:2019-12-01

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