减速路障的放置

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1、道路减速带减速模型分析减速路障的放置摘要减速带作为一种强化型的道路安全交通设施，在遏制交通事故的发生中发挥了重要的作用，它是在行车道上设置的某种突起设施，当汽车以较高车速通过时会产生激烈的机械振动，这种振动从轮胎输入经由车身及座椅传递给汽车驾驶员，使其产生不舒服的感觉，从而提示并促使车辆驾驶员自觉、主动地降低车速，但不合理的设置，则会使其成为路障，给行人和车辆带来不便，甚至产生安全隐患。本文将轮胎视为刚体建立车辆经过减速带时的减速模型——圆弧形数学模型和相切抛物形数学模型，对车辆经过减速带时进行动力学分析，并建立适当的平面直角坐标系进行相应的几何分析得到车辆速度和加速度的表达式，利用

2、MATLAB和Lingo等计算软件进行求解，进而对减速带的减速效果进行分析。一．问题的提出1.1问题背景近年来，随着我国社会经济的发展，公路等级不断提升，城市私家车数量猛增，城市道路上的交通事故也日益突出。在我国许多城市道路上，主要由于机动车、非机动车、行人混行严重，加之行人和驾驶员的安全意识较差，致使支路和社区、学校周边存在严重的交通安全隐患。像我们学校师院附近就经常发生这样的事故，严重危害学生的身体健康。为了降低学校道路及其周边道路的机动车车速，我国越来越多的地方采用了类似西方国家的交通平静化措施。减速垄作为限制机动车垂直行驶速度的措施之一，对遏制交通事故的发生发挥了重要的作用，

3、近年来在国内业内也取得了很大的认同。但是由于减速垄缺乏人性化设计与论证，在安全、舒适、方便等方面尚未达到较高水平。与此同时，道路使用者对减速垄的要求不再局限于“安全”这一最低层面上，而是越来越关注使用减速垄的舒适性。因此，如何在路面合理设置减速带，使之更具人性化是个急需研究解决的问题。1.2问题的重述减速带作为一种强化型的道路安全交通设施，在遏制交通事故的发生中发挥了重要的作用。某单位的办公场所地处一主干道边上，主干道上车流量较大，车速达到平均每小时60公里，对人员的进出造成了一定的威胁。如何在该路段路面合理设置减速带，达到既可以使来往车辆减速的目的，又可最大限度的降低减速带对主干道

4、上车流量的影响。提出以下三个问题：（1）建立道路减速带减速的数学模型；（2）利用所建的数学模型分析在等距连续设置三道减速带的减速效果；（3）利用所建的数学模型给出减速效果最优的三道减速带的设置方案；（4）通过对模型的分析与求解，对交警部门如何设置减速带提出合理的建议。二．问题的分析车辆的行驶速度很大程度上取决于驾驶人的期望车速,而驾驶人的期望速度又是根据其行驶安全感和乘坐舒适性决定的。如果驾驶人的安全感高、乘坐舒适性好,则他的期望车速比较高;反之,驾驶人的期望车速就比较低。由道路减速带控制车速原理可知,车辆高速通过时,驾驶人所产生的不舒服感是道路减速带能够有效控制车速的关键原因,不舒

5、服感越强,驾驶人的减速愿望也越强。所以可以建立如下模型：对于模型一：减速带是由于材料，设计的坡度和同性长度的原因，车辆在其速度很快的时候与其碰撞时产生的冲击大，车辆会明显的机械振动，所以因为车辆行驶速度很快使人感到不舒服，因此会迫使驾驶员在看到减速带的时候会不自觉地经过这种设施时会产生震动，对车俩的机械零件会照成顺坏，从而减慢驾驶速度，若当明显震动的时候我们可以认为这一刻车辆与减速之间是不存在相互的压力的，因此我们可以求出这一刻的车辆的竖直方向上的加速度，并因此来得到驾驶的员若想要不遭到巨大的冲击力的时候，所允许的最大速度。达到我们所要求的那个速度。同时可以减少大的冲击。对于模型二：

6、等距连续设置三道减速带的减速效果，都知道在减速带区车辆可以认为是在通过一个减速带后车辆进行加速，接着匀速驾驶，看到下一个减速带后有开始减速。需要考虑其最大速度是否超过安全速度，且在此基础上，使车辆通过整个减速带区域的时间，时间越短，减速带对车辆的阻碍作用最小。对于模型三：在两减速带间距不定的情况下，考虑基本条件最大速度小于安全速度的约束条件下，求取通过该区域所使用最短时间对应的间距设置，并且所有的间距之和是一定的。即为最优的三道减速带的设置方案。.三.模型的假设及符号说明3.1模型假设1.为了简化碰撞模型,忽略轮胎的弹性，将其视为刚体，而且其运动时以圆心为质心的运动2.为了平稳通过减

7、速带，车辆到达减速带时的速度小于确定的期望速度（最大通过减速带的速度）并且由于汽车车轮通过减速带时由于时间很短，可以认为前后水平速度看成不变的；3.道路是平直的，无弯道、坡度等；4.车辆在进入该区域之前做匀速直线运动，速度为；5.车辆载荷、车辆型号相同；6.司机看到减速带后停止加速，先以匀速运动，再以一定的加速度做匀减速运动；7.司机看到减速带到减速带之间的距离为定值（因为司机的可视距离有限）；8.车辆到达减速带前和越过减速带后的速度变化忽略，即减速带本身