车辆轨迹横向干预对沥青路面抗滑性能影响的研究

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本文以改善韶赣高速公路路面抗滑性能的综合措施项目为依托。通过在试验段实施车辆轮迹横向干预(增设横向干预标线——鱼骨线),达到迁移轮迹横向分布,延缓路面抗滑性能衰减,延长路面功能寿命及预防性养护周期的试验效果。对减少路面前期养护资金投入、降低路面养护系统压力具有现实意义。本次研究综合运用行为学、交通心理学、道路设计理论、数学统计理论、轮迹横向分布频率计算理论、Miner疲劳累积损伤准则、路面预防性养护理论等学科理论与方法,完成了驾驶员驾驶行为、轮迹横向干预的偏移距离、轮迹横向分布系数、标准速度摩阻数对横向干预延缓路面抗滑性能衰减效果的影响及其机理研究。本次室外试验位置为韶赣高速大塘至丹霞(往江西方向)。分两个试验段(迁移距离为0.3m、0.5m),四个检测断面(试验段起、止位置各一个),五个检测时间节点(干预后0、1、2、4、6个月)。通过试验段起、止断面各时间节点抗滑基础数据对比,发现车辆轨迹横向干预能迁移轮迹横向分布;由两种方案对应位置各时间节点的抗滑数据对比,发现迁移距离为0.3m时轮迹偏移效果更明显。为进一步研究车辆轮迹横向干预对车辆轮迹的迁移效果,采用检测断面标准速度摩阻数实测值的变异系数作为轮迹分布的研究指标,变异系数越大,轮迹沿断面分布更均匀。通过四组试验数据的相互比较,发现横向干预措施实施后F60变异系数值增幅较小,迁移距离为0.3m使车辆轮迹均匀分布的效果更佳。为研究车辆轮迹横向干预对路面抗滑性能的影响效果,采用标准速度摩阻数沿检测断面的期望值代表该断面此时的抗滑性能,由四个检测断面的F60期望值随时间变化曲线得到各时间点延缓路面抗滑性能衰减的百分比,通过各试验断面抗滑性能衰减百分比的相互比较,发现横向干预措施具有延缓路面抗滑性能衰减的效果,且迁移距离为0.3m时效果更优。为研究车辆轮迹横向干预后路面功能寿命的延长量,由位置数据替代时间序列研究方法建立各研究断面的抗滑衰减模型,并得到路面轮迹横向分布频率;根据Miner疲劳累积损伤准则计算路面抗滑性能最差位置的剩余寿命,由各断面的剩余寿命相互比较来衡量延长寿命的效果,横向干预措施实施后路面剩余寿命比未实施断面要长,迁移距离为0.3m时路面功能寿命延长百分比更大。
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