重庆交大道路毕业设计外文翻译Word下载.docx

重庆交大道路毕业设计外文翻译Word下载.docx

《重庆交大道路毕业设计外文翻译Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《重庆交大道路毕业设计外文翻译Word下载.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

DOI:

10.1061/（土木）0733—947x（2004）130:

3（360）

土木工程数据库

主题词：

公路、速度、通行能力、交通量、粗糙度。

引言

在过去的四十年里，印度公路上的交通辆有了大幅增加。

印度机动车数量已经从1971年的180万上升到2001年的4250万，而在此期间道路长度从40万公里增加到330万公里，这种不平衡,再加上预算约束,导致道路在大多数州的恶化，同时所有重要航线的重载车辆使恶化进一步加剧。

但司机们却宁愿在已经恶化的道路上慢速行驶，也不愿在平坦的路面上行驶。

不管是在印度还是许多其他国家，人们都知道表面不平坦或路面粗糙，就指是路面不平整，而道路使用者也都清楚这个事实。

对行车质量的感知长期以来被认为是评价道路服务水平的重要指标。

路面粗糙度影响车辆的动态行驶，增加了汽车部件的磨损，因此，明显会影响车辆运营成本（VOC）、安全性、舒适性和行车速度。

表面粗糙度对路面排水有不利影响，会导致水在表面积累，对路面性能和车辆行驶安全都有不利影响。

粗糙度的经济影响是相当大的，通常超过了对行车舒适性的影响，它为评估道路政策提供了最强大的客观依据。

车辆运营费和货物运输费随道路粗糙度的增加而增加。

一条道路上所有车辆的总运营成本通常超过维护道路的代理成本10-20倍，对粗糙度微小的改善便可以获得高的经济回报。

在道路通行能力的研究上，未知的一个主要方面就是路面条件或表面不平整对行车速度的影响。

路面条件，大大影响了运行速度，同时产生重大的经济影响，比如增加了额外的用户时间，产生行车不适，增加成本，降低通行能力。

本研究旨在分析路面粗糙度对车辆行驶速度的影响，从而确定对双车道公路通行能力的影响程度。

通过收集55公里长的各种双车道公路上粗糙度和行驶速度（FFS）的数据，分析并建立粗糙度与不同车辆行驶速度之间的关系，对在八个不同地区的双车道道路上收集的大量速度数据进行了分析，从而确定路面粗糙度对两车道道路通行能力的影响。

文献回顾

Caranetal（1978）建立了农村公行车路速度与粗糙度之间的关系。

舒适性指数（RCI）作为衡量粗糙度的指标。

RCI相当于加拿大现在服务能力指数（PSI），,除了0到10用来代替0到5的PS值。

MolenaarSweere（1980）发现路面不粗糙会降低行车舒适性，同时使路面恶化。

Surns（1980）发现粗糙度在道路安全事故中起着重要作用，所以在评估路面行驶安全性以及在设法提高安全度时，应当将粗糙度作为必须考虑的因素之一。

耐尔和哈德逊（1985）提出了基于路面服务性能概念的路面使用性能预测方程。

Janoff（1985）通过在测量公路物理剖面和主观面板评级之间使用统计变换，预测给定路面的平均面板评级。

Watanatadaetal（1987）还研究了路面粗糙度和车辆速度之间的关系，只有在相对较高的速度下，粗糙度才会影响行驶速度（FFS）。

加拿大的一项研究发现,畅通的车辆速度甚至在略低的粗糙度水平下也会受到影响。

KadiyaliVishwanathan（1993）在印度公路项目的经济评价中建立了一些关系，其中包括车辆速度和路面粗糙度之间的关系,这是通过高速表面轮廓量测仪测得。

印度公路协会（IRC）（1993）提出，车辆运营成本（VOC）很大程度上受行车速度和路面粗糙度的影响。

表1.车辆类别及其平均尺寸

平均尺寸投影矩形区域

类别包括车辆~长3宽!

~米!

~平方米

汽车小汽车、吉普、厢式货车3.7231.445.39

公共汽车巴士10.132.4324.74

卡车卡车7.532.3517.62

轻型商用车面包车、大货车、小卡车6.132.112.81

多轴卡车多轴卡车2.35312.028.6

拖拉机拖车拖拉机拖车7.432.216.28

双轮车滑板车、摩托车1.8730.641.2

自行车踏板自行车1.930.450.85

三轮车三轮车3.231.44.48

畜力车牛车，马车5.531.759.62

Berthelotetal（1996）针对不同类型的车辆开发了一种关于机械概率的VOC模型。

平均车辆运营成本（VOC）与道路的舒适性指数（RCI）呈线性增加。

刘和赫尔曼（1999）进行了有限差分分析来估计司机在崎岖道路上竖直方向上的颠簸。

数据收集

本研究旨在确定路面粗糙度对行驶速度（FFS）和双车道公路通行能力的影响。

因此,收集数据分为两个部分。

在第一部分中,对道路的粗糙度和行驶速度（FFS）进行观测。

粗糙度的测量因该选在无曲率、坡度和交叉口，路肩状况良好，路面没有裂缝和坑洞的地段。

粗糙度测量使用英国拖第五轮撞积分器在以下地区的双车道公路上：

1.国家公路（NH-73）年在北方邦州（U.P.），

2.国道（SH-59）在北阿坎德邦周（UA）,

3.国家公路（NH-7）在安德拉邦州（A.P.）.

NH-73长度范围为13km，SH-59长度范围为5km，NH-7长度范围为33km，在这些范围内进行速度和粗糙度数据采集。

车辆的行驶速度使用雷达枪在1公里长范围每隔100m进行测量，并且这一公里的平均速度也需要确定。

测量时段应选在一天内交通量较低（100-150辆/小时）的早晨时段。

在这一部分中只对两类车（汽车和重型车辆、公共汽车和卡车）进行观测。

每一类车在每个观测点需要观测的车辆数为10辆。

在第二部分的研究中,速度数据分别在八个地方的两车道公路上收集得到。

由于本研究的目的是确定路面粗糙度对通行能力能的影响，所以选定的部分必须不受其他通行能力限制的影响，所有地段都是直的、平坦的、交通运动不受任何限制。

录像技术被用来收集在典型的工作日4—5h内的数据，然后在实验室里从记录的视频中提取得到所需的信息。

有类似特征的车辆被分成一组，所有车辆被分成十类，如表1所示。

每种类型车辆的平均尺寸和矩形投射区域也在表1中给出。

粗糙度对自由速度的影响

两个主要车辆类别，即，汽车和重型车辆的行驶速度的变化如图一所示。

根据以下关系，FFS随粗糙度的增加而减小。

FreespeedofcarVffsc566.920.0034*UI,R250.91

（1）

SpeedofHVVffshv551.620.0019*UI,R250.84

（2）

公式中速度=kmph，UI=粗糙度指数（以毫米/公里计）。

粗糙度对乘用车单位的影响

印度的道路交通是异构性质的，不同类型车辆的静态和动态特性都是广泛变化的。

不能认为某一个类型的车辆变化和任何其他类都是相同的。

解决这种交通流不均匀性的一种方式是将所有车辆转换为一个共同的单位和最接受单位，即，乘用车单位（PCU）。

公路通行能力手册（HCM1994）中提出：

车辆的PCU可以直接由速度的详细信息确定。

在目前的研究中,车辆类型的PCU可以由方程（3）给出。

（钱德拉和库玛2003）

图1：

道路粗糙度对自由速度的影响

表2.各地方不同车辆类型的乘用车单位

公式（3）中

指第i类车各自的平均速度，

是指他们各自在路面上的矩形投影面积（长×

宽）。

车辆的物理尺寸反映出该车的占地范围，是交通研究中的重要信息。

印度司机由于其较差的行车纪律而不再车道范围内行驶，虽然车道标记为电动四轮式车辆，但他们经常将多个小型汽车开进去。

在车道交通纪律下，车辆占地范围主要由其长度决定，这主要是建议在文学PCU的估计上。

然而，在车辆并不严格遵循车道纪律的情况下，占地范围可以由投影面积更好地反映出来。

因此，在方程（3）中考虑了车辆的整体尺寸，而不是单独考虑长度。

不同地方不同车辆类型的PCU计算值如表2所示。

图2—4所示为在不同道路粗糙度下不同车辆类型的PCU值的变化。

可以看到，某一车辆类型的PCU值随粗糙度降低呈线性关系，斜率线性依赖于车辆类型。

道路粗糙度对非机动车无太大影响，而对机动车的影响却很大。

速度大的车辆受路面粗糙度影响大，而速度小的其他车辆类型却受路面粗糙度影响相对较低。

这就解释了在图2-4中的变化趋势。

粗糙度对通行能力的影响

表2给出的PCU值用于将异构交通流转换成齐次等价的交通流。

由于在混合交通情况下不同类别的车辆其速度有巨大的变化。

现场速度，或空间平均速度，通常用来计算均匀流，而不能用于混合交通的情况。

这是修改加权空间平均速度（或简单平均流速度），以适应异构交通状况。

为到达平均流速度，在路上临时设立一个合适的长度（30-35m）段，并计算交通流中不同车辆类别的行车速度。

平均流速度或加权空间平均速度由公式（4）给出：

公式中k为现有交通流中车辆类型的总数；

为平均流速度（Km/h）；

为地i类车的速度（Km/h）；

为第i类车的数量。

由方程（3）计算出的平均流速度根据交通流绘出曲线。

描述速度与容量关系的典型曲线如图5—6所示，其他地方的速度容量曲线与此类似。

在本研究中选择的多数区域，交通量都在其通行能力之下，可能无法得到接近通行能力的数据。

曲线下方的点是通过限制测试地段上下游临时条件和在短期内迫使车辆按组行驶而获得的。

通过这些数据点绘制曲线以获得通行能力。

不同地段的能力值估计如表3所示。

在这些道路上用于绘制速度-容量关系曲线的样本大小在表3中给出。

图2.巴士、卡车、轻型商用车及畜力车的PCU值

道路通行能力和路面粗糙度之间的关系曲线如图7所示。

它遵循如公式（5）所示的线性关系。

公式中C通行能力（PCU/h），UI为粗糙度指数（mm/Km）

以上关系表明：

当两车道公路的粗糙度增加1000mm/Km时，通行能力就减少300PCU/h。

图3.多轴卡车和拖拉车的PCU值

图4.小型车辆的PCU值

图5.区域Ⅰ的速度图表

表3.不同粗糙度下两车道公路的通行能力

图6.区域Ⅱ的速度图表

图7.通行能力与道路粗糙度的关系

结论

HCM（2000）没有把道路粗糙度作为影响双车道公路行驶速度（FFS）和通行能力的因素，原因可能是由于美国公路质量相对较好。

在印度沥青混凝土推荐的粗糙度值是2000-2500mm/Km。

然而，由于预算限制和重载车辆的猖獗，道路养护并不是在先级列表的顶部。

目前的研究表面：

车辆行驶速度会随路面粗糙度的增加而降低。

粗糙度对乘用车行驶速度的影响比对重型车辆行驶速度的影响更明显。

不同地方双车道乡村公路速度-容量关系曲线显示：

通行能力会随着粗糙度的增加而降低。

表面状况良好（UI=52500mm/km）的双车道公路的通行能力估计为3140PCU/h，接HCM中给出的值（2000）。

当表面不平整度增加1000毫米/公里时，通行能力减少300PCU/h。

换句话说，通过提供一个良好的行车路面，双车道公路的通行能力可以增加10-15%

符号说明

本论文中应用到以下符号：

参考文献

【1】钱德拉,库马尔.美国.（2003）"

印度混合交通条件下的车道宽度对通行能力的影响"

J.Transp.Eng.129

（2）,155-160.

【2】Berthelot,C.F.,Sparks,G.A.,Blomme,T.,Kajner,L.,andNickeson,M.（1996）."

车辆运营成本的机械概率模型"

J.Transp.Eng.122（5）,337-341.

【3】公路容量手册（HCM）.（1994）.特殊众议员,209号,交通研究委员会,国家研究理事会,华盛顿特区.

【4】公路容量手册（HCM）.（2000）.特殊众议员,209号,第四版,交通研究委员会,国家研究理事会,华盛顿特区.

【5】印度公路协会（IRC）.（1993）."

印度高速公路项目经济评价手册"

.IRC特殊出版物30,.印度公路协会.新德里,印度.

【6】Janoff,m.s.（1985）."

通过路面粗糙度研究行车质量的方法"

.交通研究协会1084,交通研究委员会,国家研究理事会,华盛顿特区,9-17.

【7】Karan,M.A.,Hass,R.,andKher,R.（1978）."

路面粗糙度对行车速度的影响"

交通研究协会.602,交通研究委员会,国家研究理事会,华盛顿特区,122-127.

【8】Kadiyali,L.R.,andViswanathan,E.（1992）."

更新道路使用者成本数据的研究"

.印度道路协会,54（3）,645-731,新德里,印度.

【9】Liu,C.,andHerman,R.（1996）."

新道路性能研究的新方法"

.J.Transp.Eng.,122（5）,329-336.

【10】Molenaar,A.A.A.,andSweere,G.T.（1980）."

道路粗糙度的评价及其对行车舒适性以及路面使用寿命的影响"

.交通研究协会836,交通研究委员会,国家研究理事会,华盛顿特区,41-49.

【11】Nair,S.K.,andHudson,W.R.（1985）."

基于用户对行车质量的评价来预测服务性能"

.运输研究协会.108.交通研究委员会,国家研究理事会,华盛顿特区66-75.

【12】Surns,J.C.（1980）."

粗糙度和道路安全"

.交通研究协会836.交通研究委员会,国家研究委员会华.盛顿特区8-16.

【13】Watanatada,T.,Paterson,W.,Bhandari,A.,Harral,C.,Dhareshwar,A.,andTsunokawak,K.（1987）."

HDMIII模型的描述"

.卷1.国际复兴开发银行,世界银行,华盛顿特区.