[发明专利]一种护栏的车辆适应安全性能评价仿真系统及方法

说明书

一种护栏的车辆适应安全性能评价仿真系统及方法，以有限元法计算机仿真模拟作为技术手段，通过建立与实际工况相符的1∶1模型，参照《公路护栏安全性能评价标准》(JTG B05‑01)对护栏检测的碰撞条件，对护栏安全性能进行基于计算机仿真技术的护栏的车辆适应安全性能仿真评价；仿真模拟技术能够摒弃试验场地和车辆受限的弊病，即采用仿真技术模拟标准车辆模型、扩展车辆模型和护栏模型等并模拟各种复杂公路路况在不同碰撞条件下对护栏结构的影响，具有费用省、周期短、可模拟各种复杂工况的优势。

技术领域

本发明涉及公路交通安全设施护栏的安全性能检测及评价技术领域，特别是一种护栏的车辆适应安全性能评价仿真系统及方法。

背景技术

公路护栏作为事故车辆的最后一道防线，其安全性能至关重要。现行《公路护栏安全性能评价标准》(JTG B05-01—2013)规定采用实车足尺碰撞试验检测公路护栏的方法和评价指标，其中的“实车足尺碰撞试验”不仅是一个实现评价准确的基本要求，而且是一个确保碰撞试验真实、客观的条件指导，在提高我国公路行车运营安全方面发挥了重要作用。

《公路护栏安全性能评价标准》(JTG B05-01—2013)中将护栏性能分为8个等级，并依据不同等级给出了具体的检测方法及评价指标，其中护栏安全性能评级指标中，用来评价护栏防护能力是否合格主要从阻挡功能、缓冲功能、导向功能等方面进行；且护栏与车辆的碰撞条件规定了不同护栏的建造方式、不同车辆的结构参数、车辆碰撞护栏的碰撞点位置、车辆总质量、车辆速度、车辆碰撞角度等，并根据等级给出了具有一定代表性的标准车辆类型。《公路护栏安全性能评价标准》(JTG B05-01—2013)中实车足尺碰撞试验规定的标准车辆类型包括，小客车、中型客车、中型货车、大型客车、大型货车、鞍式货车，共计6种车型；碰撞车辆总质量指标包括：1.5吨小客车，10吨中型货车，10吨中型客车，14吨中型客车，18吨大型货车，25吨大型客车，33吨大型货车，40吨大型货车，55吨大型货车，共9种质量参数。

但是以上车辆类型及其总质量指标并不能涵盖实际公路上运营的全部重要车型，难以真实反映实际公路运营的复杂车辆条件，使得当前护栏安全性能评价工作受到较大程度限制，致使交管部门对于护栏的真实防护能力存在疑虑，同时按照《公路护栏安全性能评价标准》(JTG B05-01—2013)规定的实车足尺碰撞试验需要建造同比例护栏和采购实际运营车辆，具有费用高、周期长、工况单一的缺点。

发明内容

本发明针对现有护栏评价技术中存在的缺陷或不足，提出一种护栏的车辆适应安全性能评价仿真系统及方法，通过计算机仿真技术构建护栏安全综合评价系统，用以评价护栏防护能力，模拟各种复杂路况及各种车辆类型下的碰撞对护栏结构的影响，有利于交管部门对护栏安全性在真实、客观的监测数据基础上进行综合性的准确评价和把控，也有利于业主和监理根据规范指标要求对护栏进行现场验收。

本发明通过以下技术方案实现：

一种护栏的车辆适应安全性能评价仿真系统，其特征在于，包括仿真模型建立与验证模块、仿真碰撞模块、护栏的车辆适应安全性能评价模块和护栏的车辆适应安全性能评价结论模块，

所述仿真模型建立与验证模块包括护栏模型的建立与验证分模块和车辆模型的建立与验证分模块，

所述车辆模型的建立与验证分模块根据不同车辆类型建立车辆模型；

所述车辆模型至少包括标准车辆模型和/或扩展车辆模型；

所述标准车辆模型是指根据《公路护栏安全性能评价标准》(JTG B05-01—2013)规定的车辆类型建立并验证的车辆模型；所述扩展车辆模型是指根据公路实际车流量选取的一种或多种车辆类型建立并验证的扩展车辆模型；

所述护栏的车辆适应安全性能评价模块包括车辆适应碰撞条件和碰撞位置选取子模块，护栏的车辆适应安全性能评价指标设定子模块和护栏的车辆适应安全性能评价结果展示子模块；