多领域协同的高速公路运行车速建模研究

在公路设计阶段，预测各车型车辆的运行速度是发现设计中存在的安全问题，进行优化设计，提高公路运营安全性的重要手段之一，也是避险车道、爬坡车道、标志等设施参数与位置优化的重要基础数据。本项目以高速公路为研究对象，对自由流条件下各车型车辆的运行速度进行基础科学研究。项目通过驾驶行为理论分析与道路试验、虚拟仿真实验相结合的方式研究驾驶人的车速控制行为，利用制动器台架实验和有限元模拟计算了解车辆制动器的摩擦与温度特性，在分析人-车-路系统中影响因子的基础上，将驾驶人车速控制行为特性，车辆动力学特性、车辆制动器摩擦与温度特性、道路结构特征综合考虑，建立不同类型驾驶人的高速公路多车型运行车速多领域协同预测模型。本研究旨在预测高速公路的车辆运行规律，为公路线形、构造物、交通工程设施的优化设计奠定理论和技术基础，从而预防和减少交通事故的发生。

在公路设计阶段，预测各车型车辆的运行速度是发现设计中存在的安全问题，进行优化设计，提高公路运营安全性的重要手段之一，也是避险车道、爬坡车道、标志等设施参数与位置优化的重要基础数据。本项目以高速公路为研究对象，对自由流条件下小客车、大客车、货车（2~6轴）等车辆的运行速度进行基础科学研究。.项目取得成果如下：（1）通过在云南、陕西、河北、四川等地的高速公路的勘测、实车道路试验以及基于三维仿真平台的虚拟实验，研究了驾驶人的车速控制行为；.（2）利用制动器台架实验和有限元模拟计算了解车辆制动器的摩擦与温度特性；.（3）开发三维虚拟仿真实验平台，建立11自由度车辆动力学实时解算模型，进行了保龙高速公路、西汉高速公路、京化高速的虚拟仿真实验。.（4）分别研究了直线段、曲线段、弯坡组合段、隧道段等典型路段的速度影响因子，驾驶人速度控制模式以及控制策略；.（5）在分析人-车-路系统中影响因子的基础上，将驾驶人车速控制行为特性，车辆动力学特性、车辆制动器摩擦与温度特性、道路结构特征综合考虑，建立高速公路多车型运行车速多领域协同预测模型。.本研究为预测高速公路的车辆运行规律，优化公路线形、构造物、交通工程设施的设计奠定了理论和技术基础。.课题组依托本研究项目共发表论文15篇，EI检索11篇，赴日本、美国参加国际学术交流3次，参加国内举办的学术会议2次，获得发明专利6项，实用新型专利6项，软件著作权5项，培养硕士研究生2人。