公路長大下坡壓電減速可行性研究.pdf

1、在山區(qū)高速公路設(shè)計中,有時為克服高差不得以設(shè)置長大下坡,而長大下坡和貨運車輛的結(jié)合存在著潛在的危險。近年來我國交通事故統(tǒng)計分析表明,長大下坡路段事故頻發(fā),且事故后果嚴重。其安全問題引起了道路設(shè)計、運營管理、政府等多方面部門的高度重視。改善山區(qū)高速公路長大下坡路段交通安全現(xiàn)狀,是公路科研工作者亟待解決的問題。
　　本文首先對公路長大下坡路段的安全性進行了詳細的分析,包括事故特征、原因分析(人、車、路三方面綜合作用的結(jié)果);然后對目前

2、常用的各種安全保障措施進行了評價,分析了其存在的問題和局限性。提出了一種長大下坡減速新思路:通過在路面下埋設(shè)壓電裝置來轉(zhuǎn)化車輛在下坡的一部分動能為電能,減少貨車主制動器吸收的熱量,從而提高長大下坡路段的安全性。這種裝置可以和減速標線結(jié)合使用以提高其減速效果,收集的電能還可以緩解偏遠山區(qū)公路供電成本過高的問題。
　　其次,從安全、技術(shù)、經(jīng)濟性三個方面對其進行了可行性研究。其中,通過下坡路段過程中的能量轉(zhuǎn)化論證了壓電減速在理論上的可行

3、性;并且根據(jù)能量守恒定律,對壓電減速裝置可分擔的主制動器吸收的能量進行了公式推導。通過加速加載器模擬車輛荷載,對鋪設(shè)于瀝青車轍板內(nèi)的壓電減速裝置進行加載,驗證了發(fā)電上的可行性。給出了經(jīng)濟可行性的評價方法、參數(shù)和評價指標,并給出了各參數(shù)的詳細計算方法。
　　最后,對壓電裝置的關(guān)鍵技術(shù)——壓電材料、換能器結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換儲能電路以及鋪設(shè)模式進行了較系統(tǒng)的研究。深入分析了各種壓電材料、換能器結(jié)構(gòu)以及能量轉(zhuǎn)化電路的特點,選擇了適合公路交通荷載的