摘要：為了研究車速對進(jìn)場道路安全性的影響，選取勐醒至江城至綠春高速公路SJ4標(biāo)進(jìn)場道路，在TruckSim軟件環(huán)境下建立道路模型，研究定速行駛下超速對皮卡車的安全性的影響。通過仿真得到此進(jìn)場道路的危險路段，對于皮卡車，正向行駛車速限制在25km/h以內(nèi)，反向行駛車速限制在35km/h以內(nèi)。

關(guān)鍵詞：道路安全? 軌跡偏移值? 峰值附著系數(shù)

1 引言

對于道路交通安全，徐進(jìn)等人在復(fù)雜山區(qū)道路上，構(gòu)建人-車-路協(xié)同仿真系統(tǒng)，開展了代表性的虛擬駕駛行駛實(shí)驗(yàn)，對道路設(shè)計(jì)符合性、車輛通過性等方面進(jìn)行了檢驗(yàn)分析。竇同樂等人在立交匝道上，運(yùn)用仿真軟件Carsim，結(jié)合實(shí)車實(shí)驗(yàn)，研究道路附著系數(shù)、車輛載重等因素對車輛行駛安全性與舒適性的影響。李詩佳等人在Carsim中，研究超速、路面附著系數(shù)對高速公路環(huán)形匝道汽車行駛安全性的影響，仿真分析得到超速達(dá)到50%以上，汽車側(cè)滑風(fēng)險較高;吳國雄等人研究山區(qū)道路開展自然駕駛行為，研究三個軸向加速度對駕駛員舒適性的影響;徐進(jìn)等人針對不同公路類型和車型，建立了較為準(zhǔn)確的橫向加速度-曲率半徑和橫向加速度-速度的均值模型、極限值模型和85分貝模型;吳楚娜等人基于Trucksim進(jìn)行仿真模擬試驗(yàn)，通過研究分析客車行駛過程中橫向偏移量和輪胎載荷轉(zhuǎn)移率，得到了客車在彎道超速行駛對橫向穩(wěn)定性的影響。

綜上所述，大部分研究針對山區(qū)道路和復(fù)雜立交道路，許多進(jìn)場道路與山區(qū)道路有一定相似性-彎道多且在彎道處存在視野盲區(qū)，本文針對進(jìn)場道路安全性分析，選擇勐醒至江城至綠春高速公路SJ4標(biāo)進(jìn)場道路，在TruckSim軟件環(huán)境下建立道路模型，模擬定速行駛皮卡車行駛安全性分析。

2 虛擬行駛實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.1 實(shí)驗(yàn)道路

選擇綠谷隧道出口、金陽河隧道進(jìn)口進(jìn)場道路，道路全長3.2千米，最小平曲線半徑15米，設(shè)計(jì)時速15km/h，最大縱波12%，路基寬6.5米，半徑在15～30米之間的彎道多達(dá)30個。根據(jù)進(jìn)場道路的設(shè)計(jì)參數(shù)，通過AutoCAD將仿真道路的平面線形、道路縱斷面進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，之后把道路數(shù)據(jù)導(dǎo)入到車輛模擬軟件TruckSim道路模型中，完成道路建模。下圖為Trucksim正向進(jìn)場道路K0+600-K1+200仿真圖，連續(xù)彎道且坡度變化較大。

2.2 仿真車型及駕駛模式設(shè)置

皮卡車車長4.47米，寬1.7米，車高1.935米。選擇行車道居中作為方向控制仿真模式。選擇道路中線為彎時的目標(biāo)軌跡，駕駛員控制設(shè)置定速巡航。

3 實(shí)例分析

3.1皮卡車正向定速巡航行駛

側(cè)滑是小型車輛在連續(xù)彎道中一種常態(tài)事故，皮卡車是工程用車的一種常見車型，在此進(jìn)場道路中，我們進(jìn)行不同車速下定速行駛對側(cè)滑的影響，用車身側(cè)偏角、軌跡偏移量和峰值附著系數(shù)表征皮卡車的行駛安全性，當(dāng)峰值附著系數(shù)小于路面附著系數(shù)時，汽車安全行駛;當(dāng)峰值附著系數(shù)大于路面附著系數(shù)時，汽車發(fā)生較為危險的狀態(tài);當(dāng)峰值附著系數(shù)接近路面附著系數(shù)時，汽車發(fā)生側(cè)滑。

以設(shè)計(jì)時速15km/h行駛速度的基礎(chǔ)上，設(shè)置仿真速度25km/h，仿真結(jié)果中提取側(cè)向加速度、車身側(cè)偏角，計(jì)算出軌跡偏移值和峰值附著系數(shù)。

隨著車速的提高，車身側(cè)偏角、峰值附著系數(shù)、軌跡偏移值波動變化與車速成正相關(guān)，車速以25km/h行駛時，汽車最大峰值附著系數(shù)達(dá)到了0.66，略微超過了道路附著系數(shù)，軌跡偏移值為0.54，汽車發(fā)生了部分側(cè)滑，車身也發(fā)生最大側(cè)偏，行駛安全性較差。因此對于皮卡車等小型車輛在此類進(jìn)場道路行駛時，應(yīng)該嚴(yán)格限制車速，除了防止自車側(cè)滑導(dǎo)致駛出道路。

3.2皮卡車反向定速巡航行駛

汽車反向行駛時，我們設(shè)置車速15km/h、25km/h和35km/h。車速為15km/h時，車身側(cè)偏角等值波動較小，行駛較為安全;當(dāng)車速達(dá)到35km/h時，汽車側(cè)偏嚴(yán)重，峰值附著系數(shù)超出路面附著系數(shù)，發(fā)生危險的駕駛行為，在K2+100到K2+200路段時，車身偏移0.52米，峰值附著系數(shù)為0.68，汽車已經(jīng)發(fā)生側(cè)滑，有輕微的偏移，在K2+500到K2+2600路段時，峰值附著系數(shù)為0.65，汽車偏移達(dá)到了1.31米，汽車完全駛出車道線，處于極度危險狀態(tài)，在這兩個路段車身側(cè)傾角較大，車身側(cè)傾嚴(yán)重。

4 主要結(jié)論如下：

（1）正向行駛時，車速25km/h時，汽車最大峰值附著系數(shù)達(dá)到了0.66，軌跡偏移值為0.54，汽車發(fā)生了部分側(cè)滑，車身也發(fā)生最大側(cè)偏。

（2）反向行駛時，當(dāng)車速達(dá)到35km/h時，在K2+500到K2+2600路段時，峰值附著系數(shù)為0.65，汽車偏移達(dá)到了1.31米，汽車完全駛出車道線，處于極度危險狀態(tài)，在這兩個路段車身側(cè)傾角較大，車身側(cè)傾嚴(yán)重。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐進(jìn)，邵毅明，楊奎，羅驍，羅慶.基于人-車-路協(xié)同仿真的山區(qū)道路大型車輛行駛適應(yīng)性分析[J].中國公路學(xué)報(bào)，2015，28（02）：14-25.

[2]竇同樂，向健，徐進(jìn).苜蓿葉形立交行駛安全性與舒適性仿真研究[J].中國科技論文，2020，15（02）：201-207.

[3]李詩佳，竇同樂，徐進(jìn).高速公路苜蓿葉型立交環(huán)形匝道側(cè)滑事故仿真研究[J].交通信息與安全，2020，38（03）：121-128.

[4]徐進(jìn)，楊奎，羅慶，邵毅明.公路客車橫向加速度實(shí)驗(yàn)研究[J].西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，49（03）：536-545.

[5]邵毅明，毛嘉川，劉勝川，徐進(jìn).山區(qū)公路上駕駛?cè)说能囁倏刂菩袨榉治鯷J].交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào)，2011，11（01）：79-88.

[6]竇同樂，向健，徐進(jìn).苜蓿葉形立交行駛安全性與舒適性仿真研究[J].中國科技論文，2020，15（02）：201-207.

[7]吳初娜，曾誠，王藝穎.彎道超速行駛對客車橫向穩(wěn)定性的影響[J].公路交通科技，2016，33（06）：107-112+145.

[8]徐中明，于海興，伍小龍，張志飛.車輛側(cè)翻指標(biāo)與側(cè)翻風(fēng)險因素分析[J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，36（03）：25-31.

作者簡介：劉文超（1994-），男，漢，甘肅張掖人，碩士研究生在讀，研究方向：智能網(wǎng)聯(lián)、交通安全。