[发明专利]一种基于横向加速度和竖向加速度的道路平竖线形力学性能评价方法

摘要

一种基于横向加速度和竖向加速度的道路平竖线形力学性能评价方法，本发明涉及基于横向加速度和竖向加速度的道路平竖线形力学性能评价方法。本发明的目的是为了解决现有透视图、三维动画检查等方法存在的不能对道路线形从力学原理上进行定量评价等缺点。一种基于横向加速度和竖向加速度的道路平竖线形力学性能评价方法。步骤一、选取评价指标；步骤二、确定各评价指标的标准；步骤三、根据选取的评价指标和确定的各评价指标的标准对道路平竖曲线进行评价。本发明用于道路评价领域。

主权项

1.一种基于横向加速度和竖向加速度的道路平竖线形力学性能评价方法，其特征在于：一种基于横向加速度和竖向加速度的道路平竖线形力学性能评价方法具体过程为：步骤一、选取评价指标；步骤二、确定各评价指标的标准；步骤三、根据选取的评价指标和确定的各评价指标的标准对道路平竖曲线进行评价；所述步骤一中选取评价指标；具体过程为：车辆在道路上行驶，对车辆行驶的平稳性和车中乘员的舒适程度进行量化，选取具体量化指标作为道路平曲线的评价指标；采用横向加速度和横向力系数来做为道路平曲线的评价指标；车辆在竖曲线上行驶时，车辆受自身的重力、来自路面的支撑力以及来自竖曲线的向心力或离心力；其中来自竖曲线的向心力或离心力是决定车辆行驶的平稳性和和车中乘员的舒适度；若竖曲线的向心力和离心力不停的变化，则车辆行驶不稳定，车中乘员会感觉不舒服；若竖曲线的向心力和离心力不变化，则车辆行驶稳定，车中乘员不会感觉到不舒服；采用竖向加速度的变化量来量化竖曲线的向心力或离心力，并用来做为车辆行驶的平稳性和车中乘员的舒适度的评价指标；所述步骤二中确定各评价指标的标准；具体过程为：评价指标的确定包含两种情况：无外界因素影响时的评价标准，有外界因素影响时的评价标准；无外界因素影响是指车辆在道路上行驶时，只受到车辆自身的重力、车辆的牵引力以及车辆在不同线形条件下所受到的来自于道路线形的向心力或离心力；有外界因素影响是指车辆在道路上行驶时，除了受到车辆自身的重力、车辆的牵引力以及车辆在不同线形条件下所受到的来自于道路线形的向心力或离心力外，还受到外界所传来的力的干扰；无外界影响因素影响时平曲线和竖曲线评价指标的标准分别为：平曲线评价指标1为：1)当平均横向加速度Y<0.1g，横向力系数μ<0.10时，车辆行驶平稳且乘员感觉不到有平曲线的存在，舒适性良好；2)当平均横向加速度0.1g≤Y<0.15g，横向力系数0.10≤μ<0.15时，车辆行驶平稳但乘员已感觉到有平曲线的存在，舒适性一般；3)当平均横向加速度0.15g≤Y，横向力系数0.15≤μ时，车辆行驶不平稳且乘员感觉到有平曲线的存在，舒适性较差；所述平均横向加速度Y由加速度仪实测出来，横向力系数μ由加速度仪实测出来；竖曲线评价指标2为：1)当竖向加速度增量ΔZ≤0.014g时，车辆行驶平稳且乘员感觉不到有竖曲线的存在，舒适性良好；2)当竖向加速度增量0.014g<ΔZ<0.028g时，车辆行驶平稳但乘员已感觉到有竖曲线的存在，舒适性一般；3)当竖向加速度增量0.028g≤ΔZ时，车辆行驶不平稳且乘员感觉到有竖曲线的存在，舒适性较差；所述竖向加速度增量ΔZ由加速度仪实测得到；所述g为加速度的单位；当待评价路段处于外界因素干扰区域时，还需考虑外界因素在车辆行驶时对车辆的作用力；即只需要考虑外界因素对平曲线评价的影响，而不用考虑外界因素对竖曲线的影响；假设待评价路段存在外界因素对平曲线上行驶的车辆进行横向力的作用，其对应横向加速度为φ，则车辆在该处所受的横向合加速度为Y+φ；所以当有外界影响因素干扰时，平曲线的评价指标3为：1)当平均横向加速度Y<0.1g‑φ，横向力系数μ<0.10时，车辆行驶平稳且乘员感觉不到有平曲线的存在，舒适性良好；2)当平均横向加速度0.1g‑φ≤Y<0.15g‑φ，横向力系数0.10≤μ<0.15时，车辆行驶平稳但乘员已感觉到有平曲线的存在，舒适性一般；3)当平均横向加速度0.15g‑φ≤Y，横向力系数0.15≤μ时，车辆行驶不平稳且乘员感觉到有平曲线的存在，舒适性较差；所述步骤三中根据选取的评价指标和确定的各评价指标的标准对道路平竖曲线进行评价；具体过程为：在对道路平竖曲线进行评价时，将各指标的实测值与对应指标的标准进行对比；将加速度仪安装于试验车上，在待评价的道路上行驶以测试出各个路段的横向加速度和竖向加速度；根据道路上各个路段是否处于外界因素干扰区域，选取评价标准进行评价；将横向加速度和竖向加速度按照情况与相应的评价指标进行对比；若路段处于外界因素影响路段，则将路段实测横向加速度按平曲线评价指标3对道路平曲线进行评价；将路段实测竖向加速度按竖曲线评价指标2对道路竖曲线进行评价；若路段不处于外界因素影响路段，则将路段实测横向加速度按平曲线评价指标1对道路平曲线进行评价，将路段实测竖向加速度按竖曲线评价标准2对道路竖曲线进行评价。