[发明专利]一种高速公路螺旋隧道圆曲线半径推荐值的计算方法

权利要求书

1.一种高速公路螺旋隧道圆曲线半径推荐值的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，选择实验车辆；

S2，确定螺旋隧道仿真建模关键参数；

S3，确定螺旋隧道半径以及纵坡；

S4，根据实验车辆、螺旋隧道仿真建模关键参数和螺旋隧道半径以及纵坡，建立螺旋隧道的三维仿真模型，并设置路面摩擦系数与附属设施的标定；

S5，进行螺旋隧道仿真驾驶实验设计，根据实验要求选择预设数量的测试人员，并根据需要模拟的驾驶行为，建立不同工况下的实验分组；

S6，根据S4建立的螺旋隧道的三维仿真模型，导入到仿真驾驶平台进行仿真实验，并根据S5设置的实验分组，进行模拟驾驶与数据采集，通过仿真驾驶平台得到驾驶行为数据；

S7，按照S6的驾驶行为数据，计算不同测试驾驶员在不同模拟工况下对应的平均行车速度以及速度变异系数，并对平均行车速度以及不同工况下半径值进行回归分析，得到平均行驶速度与半径的关系，通过隧道运行速度临界值计算不同工况下对应的推荐半径取值范围，从而得到的螺旋隧道半径推荐值；将行车过程中的车辆横向偏移量与不同工况下圆曲线半径记性回归分析，并根据最大偏移量计算考虑车辆横向偏移的最小圆曲线半径，从而得到基于安全考虑的极限最小半径。

2.根据权利要求1所述的一种高速公路螺旋隧道圆曲线半径推荐值的计算方法，其特征在于，S1中，选择实验车辆为小客车。

3.根据权利要求1所述的一种高速公路螺旋隧道圆曲线半径推荐值的计算方法，其特征在于，S2的过程包括：确定螺旋隧道及螺旋隧道前后路段的设计速度，并根据设计速度确定螺旋隧道的平面指标、纵断面指标以及标准横断面。

4.根据权利要求1所述的一种高速公路螺旋隧道圆曲线半径推荐值的计算方法，其特征在于，S3中，根据汽车前灯水平散射角、左转停车视距差异、右转停车视距差异、螺旋隧道的最大超高分别计算各自所对应的最小半径值；上坡和下坡的坡度均取定值。

5.根据权利要求1所述的一种高速公路螺旋隧道圆曲线半径推荐值的计算方法，其特征在于，S4中，利用UC-winroad建立建立螺旋隧道的三维仿真模型。

6.根据权利要求1所述的一种高速公路螺旋隧道圆曲线半径推荐值的计算方法，其特征在于，S6中，进行模拟驾驶与数据采集时，实验分组随机进行；以速度、速度变异系数和车道偏移作为螺旋隧道驾驶行为指标，以行驶时刻、行驶距离、行驶速度、方向盘转角、加速度、车辆三维坐标、车辆距离道路左侧边缘线的距离以及车辆距离道路右侧边缘线的距离为驾驶行为数据。

7.根据权利要求6所述的一种高速公路螺旋隧道圆曲线半径推荐值的计算方法，其特征在于，速度变异系数CV如下：

其中，SD——车速标准差，单位km/h；v_i——第i名驾驶人的平均车速；n——样本总数；——各驾驶人平均车速，单位km/h。