雪天条件下高速公路安全车速模型讨论雪天条件下高速公路安全车速模型讨论摘要:通过对基于运动学原理的停车视 距制动模型的推导分析,考虑高速公路能见度及路面附着系数的情况,提出了雪天 条件下高速公路安全车速计算模型,得出了不同能见度及路面附着系数条件下的雪 天高速公路最大安全车速值,并给出了相应的建议限速值,为高速公路雪天行车安 全管理提供借鉴。关键词:停车视距制动模型雪天高速公路安全车速0 引言雪天条件下,能见度低、道路结冰等不利因素条件直接影响车辆的运行速度。 高速公路交通管理部门会实行必要限速措施来控制车速。随着车速的降低,道路实 际通行能力就会下降,延误和行程时间增加,道路服务水平下降,交通出现拥堵甚 至堵塞。由于天气变化复杂性,从目前的讨论现状来看,其对车速的影响并不具有 非常明显的规律性,因此本文基于停车视距制动模型,结合路面摩擦系数和能见度 的变化,确定高速公路雪天最大安全行驶速度。1 停车视距制动模型1. 1 车辆制动过程分析车辆紧急制动时初速度 v0 逐渐减小为零的可分为:经过视觉感受时间 t1 驾驶 员发现危险物,经过危险识别时间 t2 和推断决策时间 t3 决定实行制动措施,经脚 从加速踏板向制动踏板移动的时间 t4 和消除间隙时间 t5,车轮开始产生制动力, 经过时间 t6 达到最大减速度,然后是持续制动时间 t7,直至汽车停住,整个过程 分 3 个阶段:阶段 1 为制动反应时间,包括驾驶员发现、识别危险物并做出制动决定的时间及将脚从加速踏板向制动踏板移动的时间和消除间隙时间。阶段 2 为制动力上升时 间,即从出现制动力(减速度)到上升至最大值所需要的时间,即 t6。阶段 3 为全 制动时间,即 t7。制动踏板力及制动力假定为常数,故减速度 a 也不变。将阶段 2 中的制动减速度变化简化为线性变化,阶段 3 中的制动减速度达到最大值并保持不 变,直至制动过程结束。1.2 停车视距制动模型推导本模型考虑从运动学原理出发,用制动减速度 a 来综合考察汽车制动这一复杂 过程。制动距离 s 是汽车从制动生效到汽车完全停住,即阶段 2 和阶段 3 这段时间 内车辆行驶过的距离。开始,在制动力上升时间(t6)内,车辆行驶的距离为:阶段 3—全制动时间该时间段的起点(即制动力上升时间段终点)的车速,该阶段内任意时刻 t 的车 速为车辆在全制动时间内,以最大制动减速度 a 将速度从 vs 降低至 0,用时为vs/...