DYNAMIC ANALYSES AND ROBUST STEERING CONTROLLER DESIGN FOR AUTOMATED LANE GUIDANCE OF HEAVY‐DUTY VEHICLES

In this paper, we present various linear analyses of the linearized lateral dynamics of heavy‐duty vehicles (HDVs) (tractor‐semitrailer type), which include time domain, frequency domain and pole/zero analyses. These analyses are conducted to examine the vehicle response to the steering input subjected to variations of speed, road adhesion coefficient, cargo load in the trailer, and look‐ahead distance for the lateral deviation sensor. These parameters (uncertainties) have significant influence on vehicle dynamics. It has been shown that redefining the look‐ahead lateral error as the controlled output has a favorable impact on the lateral control problem. Based on these analyses, a robust steering controller using H_∞ loop‐shaping procedure is designed for a tractor semitrailer combination to follow the road center line on both curved and straight highway sections. The proposed controller ensures the robust performance under model uncertainties which include varying vehicle longitudinal speed, road adhesion coefficient, and cargo load in the trailer. The performance of the designed controller is evaluated by simulations and validated by experiments.     

公路隧道与横通道交叉结构抗震性能研究

以我国西南高烈度地震区勒不果喇吉隧道为研究背景,采用改进的Newmark隐式积分方法和无限元静-动力统一人工边界,对主隧道与横通道组成的空间交叉结构进行了抗震性能研究.结果表明,横通道开挖后,主隧道与横通道交叉形成的空间结构处出现应力集中现象,在地震过程中,各部位安全系数呈交替变化状态,拱顶部位容易出现拉应力,是抗震的薄弱部位,需要采取加固措施,以确保地震作用下主隧道与横通道交叉结构的安全.研究结论对公路隧道横通道抗震设计、施工,有一定参考价值.     

省域公路网交通运行特性调查与分析

公路网的交通量、交通构成、运行速度等是交通运行特性的重要指标,也是公路网规划、建设及管理的重要依据。文中以广西壮族自治区省域公路网为例,研究省域公路网交通运行特性。研究表明省域公路网难以适应客货运量快速增长的需求,部分路段已处于四级服务水平,交通拥挤现象逐步扩散。交通构成以拖拉机、大货车及小货车为主,平均运行速度约为60km/h。     

山东省市域公路建设用地集约利用评价

建设用地集约利用评价是指导建设用地集约利用的基础.文章以山东省各市域公路用地作为评价对象,在总结和利用相关研究结果的基础上,把山东省各地市分为三大评价类型;利用近年经济统计数据,通过建立包含结构、功能、效益三方面的综合评价模型;根据三大类型特性,通过专家咨询,确定相关系数权重,对山东省各市域公路建设用地集约利用程度进行了评价分析和比较;按评价总分对山东省各市域公路建设用地集约利用水平进行了分级排序.     

GPS测量在公路控制网建设中的应用

GPS测量利用卫星导航定位系统,测量精度高,速度快.以浙江衢州平山桥至团石公路的控制网测量为例,外业测量采用三角网布设控制网,通过GPS载波相位相对定位测量技术对控制点进行详细测量;内业通过基线解算进行基线向量平差,控制网通过无约束和约束平差,在误差调整后,采用相对动态定位技术进行控制点加密,实现快速、高精度的公路控制网测量.     

落石冲击作用下公路破坏机理研究

现有的落石冲击计算公式主要适用于一种均质材料的路面,而公路是由路面和路基组成的二元体结构,基于此,考虑路面在受到落石冲击力后的变形特性,将落石冲击下路面的变形分为压缩变形和刺入变形两种模式。基于能量守恒原理和太沙基地基承载力理论,分别得到两种变形模式下的落石冲击力和由此引起的公路变形量计算公式;并据此导出判断公路安全状态的标准,且以工程实例说明了理论的可靠性。可为落石灾害区公路的设计和施工提供理论依据。     

某山岭隧道二次衬砌渗水影响因素研究

渗漏水作为隧道中的一种常见病害,由于各自隧道的不同特点,其影响因素也各不相同。以渗漏水情况、隧道施工情况和周边水文地质情况为基础,分析了甘肃某在建隧道进口段二衬发生渗漏水现象,认为该隧道渗漏水发生的原因主要有水文地质因素、施工因素和防排水因素。运用专家调查法和层次分析法对渗漏水影响因素进行主次分析,得出主要影响因素有防排水系统的施工不规范和防排水系统受损,次要影响因素有二次衬砌施工质量不合格、防排水材料不合格和地表水及地下水丰富。通过分析渗漏水影响因素,为该隧道的渗漏水病害治理提供依据。     

掺土煤矸石的力学性能试验研究

对不同比例的掺土煤矸石试样在室内进行了一系列的力学性能研究,为煤矸石在高速公路工程中的应用提供科学依据.研究结果表明,在煤矸石中掺加适当比例的粘土,可以提高煤矸石的抗剪强度,改善煤矸石的稳定性与压实性.表明掺土煤矸石满足路堤填筑材料对力学性能的要求,将掺土煤矸石应用于高速公路工程是可行的.     

双车道公路驾驶员超车行为试验研究

通过利用高精度全球定位系统(global positioning system,GPS)动态数据采集仪,结合驾驶员超车过程的感受度,设计了双车道公路上测量可回车车头时距和可超车车头时距的试验方案,获得的实验数据可为研究双车道公路通行能力、驾驶员超车行为、设计超车视距以及构建智能交通系统提供实测数据依据.     

基于蒙特卡罗的高速公路项目全寿命周期成本模型

在分析高速公路项目全寿命周期成苯构成的基础上,采用成本现值和等额成本年值指标构建了高速公路项目全寿命周期成本数学模型,并针对成本计算中的不确定性,运用蒙特卡罗方法对实例进行了模拟,验证了模型和模拟方法的实用性,为高速公路项目建设方案决策和节约成本提供了科学方法和理论依据．