[发明专利]基于车辆侧翻侧滑虚拟试验的公路平曲线半径设计方案安全性评价方法

权利要求书

1.一种基于车辆侧翻侧滑虚拟试验的公路平曲线半径设计方案安全性评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)明确对目标路段进行评价所采用的控制函数定义侧向加速度比率为LTA_r，如下：

其中，a_r为平曲线半径为r和超高为i时车辆以设计速度v行驶时的侧向加速度；a_s为安全侧向加速度，a_s＝ug，u为横向力系数阈值，μ＝0.25-0.204×10^-2v+0.36×10^-5v²，v为设计速度；a_i为超高加速度，a_i＝ig，i为设计超高；g为重力加速度；

当a_r＞a_s+a_i时车辆发生侧滑，因此LTA_r∈[0,1]，为保证在超速、特殊天气情况下车辆也不发生侧滑，令LTA_r≤0.9；

定义LTR_r为半径为r和超高为i时的载荷转移率，即：

其中F_ZL为转向轴两轮差值最大时的左轮垂向力，F_ZR为转向轴两轮差值最大时的右轮垂向力；当一侧轮垂向力为0时车辆将发生侧翻，故LTR_r∈[0,1]，为保证车辆不发生侧翻，令LTR_r≤0.9；

(2)使用adams/car构建驾驶员-重型货车-目标路段虚拟试验仿真平台；

(3)根据步骤(2)中虚拟试验仿真平台，获取重型车辆目标路段上以设计速度v运行时的动力学指标，计算LTA_r与LTR_r的值；

(4)根据步骤(3)中计算得到的LTA_r与LTR_r值，判断其是否符合控制函数F(r)的要求；若符合控制函数要求，则目标路段当前设计方案没有车辆侧翻侧滑安全问题，评价合格；若不符合控制函数要求，则目标路段当前设计方案有车辆侧翻侧滑安全问题，目标路段平曲线半径现有设计方案安全性评价不合格，需要对其进行重新设计。

2.如权利要求1所述的基于车辆侧翻侧滑虚拟试验的公路平曲线半径设计方案安全性评价方法，其特征在于，步骤(2)中，使用adams/car构建驾驶员-重型货车-目标路段虚拟试验仿真平台，具体过程如下：

(1)调用adams/car软件中内置的重型货车模型；

(2)调用adams/car软件自带的标准整车试验驾驶员控制模型；

(3)获取所要评价路段的道路参数并使用adams/car中的Road Builder建立三维道路模型，其中所述道路参数包括直线和缓和曲线的长度、圆曲线半径r、超高i、路面摩擦系数。

3.如权利要求1所述的基于车辆侧翻侧滑虚拟试验的公路平曲线半径设计方案安全性评价方法，其特征在于，步骤(3)中，计算LTA_r与LTR_r的值，具体计算过程如下：根据步骤(2)中虚拟试验仿真平台，获取重型车辆在目标路段上以设计速度v运行时的动力学指标，包括转向轴左轮垂向力F_ZL、右轮垂向力F_ZR和车辆加速度a_r；再根据目标路段的设计速度v、设计超高i，利用公式(1)计算得到LTA_r的值，利用公式(2)计算得到LTR_r的值。