减速下坡车道.pdf

减速下坡车道，一种新的强制控速措施，特别是用来解决长大下坡因超载超速引起制动器失灵造成的交通事故的一种安全控速路面。本发明利用汽车运动学相关原理，考虑一个外部的阻力来对失控车辆进行减速。它是在下坡路段，车辆最容易失控的位置设置一条新的车道，专门为失控车辆服务，也可为司机感觉到失控的车辆服务。新开辟的车道其路基、路面的材料；路基及路面层的厚度；路侧护栏的类型、高度都经过多次实验得到。优点是能给失控或者超速车辆提供足够大的制动力强制减速，而且当车辆减速到安全速度范围以内时，车辆可以随时开行到正常车道上，对解决目前由于超速引起的交通事故具有重大意义。而且解决了避险车道的造价高，二次事故严重，施救困难等弊端，是一种避险车道很好的替代品。本发明造价低，效果明显，维护简单，易于推广，经济效益好，对解决目前超速引起的交通事故具有重要意义。

1.  一种强制控速措施，名称：减速下坡车道，其特征是在正常路侧某段增加一条车道，其构成的路基、路面、护栏的形式、材料进行特殊组合，端头也经过特殊处理，形成一段解决超速的减速下坡车道。

2.  根据权利要求1所述的减速下坡车道，其特征是对想要减速的车辆可以随时进入减速下坡车道进行减速，当速度达到安全速度时，可以随时开行到正常车道上。

3.  根据权利要求1所述的减速下坡车道，其材料特征是粒径为1.5~2cm的豆砾石，在铺设厚度40cm时，减速率达到0.4，其替代产品为橡胶管或橡胶板。

4.  根据权利要求1所述的减速下坡车道，其护栏特征是车道最外侧设置护栏，护栏高度根据车辆高度确定，在正常车道一侧两车道相平接续，以便减速后的车辆再行驶到正常车道上。

5.  根据权利要求1所述的减速下坡车道，路基采用刚性路面形式，与正常路面形成凹槽，将特殊材料铺于凹槽形成特殊材料的路面。

6.  根据权利要求1所述的减速下坡车道，减速下坡车道设置的长度根据安装路段车辆失控的最大不利速度进行计算。

7.  根据权利要求1所述的减速下坡车道，减速下坡车道设置的起始位置根据载重车辆刹车变软或即将失灵的附近位置，需要根据实际情况计算。

减速下坡车道
所属技术领域
本发明专利涉及一种新的强制控速措施，特别是用来解决长大下坡因超载超速引起制动器失灵造成的交通事故的一种安全的减速下坡车道。
背景技术
近年来，避险车道是国内外解决长大下坡路段交通安全问题的一个比较有效的方法。是为制动已经失灵的车辆提供的有一定坡度的匝道，使其减速并停车，达到挽救生命及财产的措施。
由于避险车道在国内没有相关的设计标准和规范，也常常引发交通事故。例如避险车道的长度不足发生避险车道内的碰撞或者冲出避险车道。救援速度过慢再有制动失灵的车辆冲进避险车道，引起二次甚至多次事故。
为了克服现有国内外对长大下坡路段制动器失灵引起的交通事故，本发明提供一种全新的强制控速路面，利用在下坡路段正常路侧新建一条减速车道，车道宽3~3.5m，减速车道的路面、路基、排水、护栏都经过专门的技术改造，以达到对失控车辆进行速度控制。本发明主要技术原理
利用汽车运动学相关原理，考虑一个外部的阻力来对失控车辆进行减速。它是在下坡路段，车辆最容易失控的位置设置一条新的车道，专门为失控车辆服务，也可为司机感觉到失控的车辆服务。新开辟的车道不同于一般的车道，其路基、路面的材料都是经过严格的实验，根据实验效果来选定的。路基及路面层的厚度也是经过严格实验得来，刚性路面基层至少18cm，特殊材料路面层采用40cm。路面材料的选择还经过压实度、强度等各种特性的测试，特殊集料采用粒径1.5~2cm。其路侧护栏的类型、高度也经过多次实验，结果是采用SB防撞等级的单坡形护栏。
减速车道的设置位置在车辆制动器将要失灵的路段。汽车在连续下大下坡路段行驶时，制动器需要较长时间地、连续地作较大强度的制动，制动器温度常在300℃以上，有时高达600℃。正常制动时，摩擦毂的温度在200℃左右，摩擦毂的摩擦系数约为0.3-0.4。但在更高的温度，摩擦系数会有很大降低，出现所谓的热衰退现象。根据制动器温度与车辆的重量、行车速度、路面及录像长度的回归分析模型可以得到减速车道距离长大下坡顶端的距离L。
T＝b₀+b₁·ln(G)+b₂·ln(V)+b₃·ln(L)
其中：T为制动毂温度(℃)；
G为下坡坡度影响因素(％)；
V为车辆下坡速度影响因素(km/h)
L为距坡顶的距离影响因素(km)；
根据公式可以计算在制动器温度达到失灵状态时，车辆距离坡顶的距离L，此时L即为我们开始设置减速车道的地方。通常情况下，我们取制动器温度达到260℃，为我们车辆失控的临界温度。
材料特征是粒径为1.5~2cm的豆砾石，在铺设厚度40cm时，减速率可达到0.4，其替代产品为橡胶管或橡胶板。护栏特征是车道最外侧设置护栏，护栏高度根据车辆高度确定，在正常车道一侧两路面相平接续，以便减速的车辆再行驶到正常车道上。路基采用刚性路面形式，与正常路面形成凹槽，将特殊材料铺于凹槽形成特殊材料的路面。
本发明名称是减速下坡车道，有益效果是，增加一条车道，能给失控或者超速车辆提供足够大的制动力强制减速，而且当车辆减速到安全速度范围以内时，车辆可以随时开行到正常车道上，对解决目前由于超速引起的交通事故具有重大意义。而且解决了避险车道的造价高，二次事故严重，施救困难等弊端，是一种避险车道很好的替代品。本发明造价低，效果明显，维护简单，易于推广。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明的平面示意图和立面示意图。
图2是本发明的路段剖面图。
具体实施方式
在图1平面示意图中，在原车道一侧新建一车道作为减速下坡车道，车道宽3-3.5m。立面示意图中，显示了铺装上特殊材料后的减速下坡车道的立面形式。其中在车辆完全进入减速下坡车道前有一过渡段，集料的铺装厚度也是过渡到40cm厚度。
为了方便车辆的平稳进入，在减速车道进口道设置一段长度的过渡渐变段与主线连接。渐变段长度设置依据《道路交通标志和标线》GB5768-1999，渐变段长度L₁。
L₁＝0.625VW
式中：L₁为渐变段长度，m；
V为行车速度，km/h，这里V取值应该在60km/h以上；
W为渐变宽度，m。
综合考虑汽车运行过程中的空气阻力、滚动阻力、坡度阻力及惯性阻力的影响，车辆要在减速车道上减速到安全速度V₀，其减速车道长度L₂计算公式如下：
L2=V2-V02254(R±G)]]>
式中：L₂为所需的减速车道长度
V为进入减速车道时的速度(km/h)，可根据实际路段的失控速度大小来选择合理的极限进入速度。
G为减速车道的坡度(％)，这里减速车道的坡度与道路路线坡度一致。
R为材料的滚动阻力系数，这里选取豆砾石为材料。
V₀为车辆离开减速车道的安全车速。
在图2路段剖面图中，可清晰表明减速车道的结构构成。由水稳层、刚性路面层、集料层及护栏组成。