积水路面抗滑性能评估方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种积水路面抗滑性能评估方法及系统，涉及交通安全技术领域，方法包括：基于预先建立的沥青路面试验模型，获取在不同积水层厚度以及不同速度下，车辙试件上的目标测点的动摩擦系数；根据所述动摩擦系数，对积水沥青路面抗滑性能进行评估。所述系统执行所述方法。本发明专利技术可避免因为测试装置与试验对象带来的局限，提高测试结果的准确度与科学性，并对已有的路面抗滑胎

【技术实现步骤摘要】
积水路面抗滑性能评估方法及系统


[0001]本专利技术涉及交通安全
，尤其涉及一种积水路面抗滑性能评估方法及系统。

技术介绍

[0002]车辆在积水路面行驶过程中，动水压力会使得胎
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路接触面积减小，二者之间的摩擦因数也被相应地削弱，路面抗滑性能会出现临时衰减的现象。因此，充分掌握路面抗滑性能在不同积水层厚度的变化情况，可在出现降雨天气时，对路面抗滑性能进行评估，对交通实行临时管理与控制，使路面的表面功能在安全行车范围内。还能根据不同的路面类型预估路面抗滑性能与衰减趋势，对雨天积水条件下路面使用性能提升有重要研究意义。
[0003]目前，对于雨天积水路面抗滑性能的研究主要集中在有限元仿真方向。重点以仿真车辆行驶特性与沥青路面抗滑性能来探究胎
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路作用机理与车辆滑水特性，考虑在胎
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路
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水三者耦合作用下，建立车辆滑水模型，得到水层厚度、车辆行驶特性、路面状况等因素之间的关系，进而评价不同积水层厚度下的路面抗滑性能。但是，有限元仿真多将研究对象如：水层厚度、轮胎特性等理想化，而车辆在实际路面行驶时胎
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路接触一般无法达到理想化的程度。因此，使用有限元仿真模型无法全面、准确地反映实际积水路面的抗滑性能。
[0004]积水路面抗滑试验并据此进行抗滑模型建立是一种很有必要的科学研究方法，通过室内手段模拟路面雨天积水情形，并在此基础上进行抗滑试验与模型建立，能够针对不同路面类型较为精确地获得积水路面抗滑性能，并且可以很好地控制车速与积水层厚度这2个变量，并针对这2个条件因素的影响进行对比分析与建模。因此，研究积水路面抗滑试验对研究潮湿路面的抗滑性能有很重要的实用与理论价值。目前，相关的室内试验装置与理论模型对于模拟积水路面抗滑尚存许多不足之处。一方面，暂无专门的室内模拟积水路面抗滑试验，而传统抗滑试验包含试验装置与试验对象也无法满足积水路面抗滑试验的要求。传统的抗滑试验一般采用摆式摩擦仪法与铺沙法对车辙试件进行室内抗滑性能测试，均无法形成系统的测试速度区间，对于路面摩擦系统而言，其车辆的行驶速度对胎
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路接触的抗滑性能有较大影响，因此对路面抗滑性能的评价应具有速度区间。此外，动态摩擦系数测试仪对测试对象的尺寸有较高要求，传统的车辙试件为30cm
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30cm，动态摩擦系数测试仪无法稳定置于其上，限制了动态摩擦系数测试仪在室内抗滑试验的使用。另一方面，积水路面抗滑模型多为轮胎构型或水层状态模型，较难直接量化路面抗滑性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供的积水路面抗滑性能评估方法及系统，用于解决现有技术中存在的上述至少一个问题，可避免因为测试装置与试验对象带来的局限，提高测试结果的准确度与科学性，并对已有的路面抗滑胎
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路
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水模型进行指导与优化，使积水路面抗滑性能评估结果准确可靠，更好地服务于路面设计及性能评价工作。
[0006]本专利技术提供的一种积水路面抗滑性能评估方法，包括：
基于预先建立的沥青路面试验模型，获取在不同积水层厚度以及不同速度下，车辙试件上的目标测点的动摩擦系数，所述沥青路面试验模型包括测试模具，所述测试模具内部署薄垫板，所述薄垫板上布设高程相同的所述车辙试件，所述车辙试件上放置动态摩擦系数测试仪，所述车辙试件是由沥青混合料构成的车辙板组成，所述车辙试件用于模拟沥青路面，所述积水层厚度是根据所述测试模具中的水平面至所述车辙试件顶端的距离确定的，所述速度是根据所述动态摩擦系数测试仪的转速以及所述动态摩擦系数测试仪的滑块的半径确定的，所述滑块与所述车辙试件接触；根据所述动摩擦系数，对积水沥青路面抗滑性能进行评估。
[0007]根据本专利技术提供的一种积水路面抗滑性能评估方法，所述目标测点是通过如下方式确定的：在所述车辙试件上任意选择多个候选测点；获取在无积水状态以及不同速度下，各个候选测点的动摩擦系数测量值的输出曲线；根据所述输出曲线，从各个所述候选测点中确定所述目标测点。
[0008]根据本专利技术提供的一种积水路面抗滑性能评估方法，所述基于预先建立的沥青路面试验模型，获取在不同积水层厚度以及不同速度下，车辙试件上的目标测点的动摩擦系数，包括：基于所述沥青路面试验模型，获取在不同积水层厚度以及不同速度下，所述动态摩擦系数测试仪测得的目标测点的动摩擦系数测量值、所述滑块所受到的水流阻力以及所述滑块所受到的压力；根据所述目标测点的动摩擦系数测量值、所述水流阻力以及所述压力，获取所述动摩擦系数。
[0009]根据本专利技术提供的一种积水路面抗滑性能评估方法，所述根据所述动摩擦系数，对积水沥青路面抗滑性能进行评估，包括：建立不同速度下，不同积水层厚度和所述动摩擦系数的积水沥青路面抗滑性能评估模型；根据所述积水沥青路面抗滑性能评估模型，对所述积水沥青路面抗滑性能进行评估。
[0010]根据本专利技术提供的一种积水路面抗滑性能评估方法，所述建立不同速度下，不同积水层厚度和所述动摩擦系数的积水沥青路面抗滑性能评估模型，包括：当所述速度在第一速度区间时，基于玻尔兹曼曲线方程，建立所述第一速度区间中的各第一速度下，不同积水层厚度与所述动摩擦系数的所述积水沥青路面抗滑性能评估模型；当所述速度在第二速度区间时，基于一元线性方程，建立所述第二速度区间中的各第二速度下，不同积水层厚度与所述动摩擦系数的所述积水沥青路面抗滑性能评估模型；其中，所述第一速度区间为10km/h至30km/h；所述第二速度区间为40km/h至60km/h。
[0011]根据本专利技术提供的一种积水路面抗滑性能评估方法，所述根据所述积水沥青路面
抗滑性能评估模型，对所述积水沥青路面抗滑性能进行评估，包括：根据所述积水沥青路面抗滑性能评估模型，获取同一速度下，不同积水层厚度对应的第一动摩擦系数；根据所述第一动摩擦系数，对同一速度下，不同积水层厚度的所述积水沥青路面抗滑性能进行评估；根据所述积水沥青路面抗滑性能评估模型，获取同一积水层厚度下，不同速度对应的第二动摩擦系数；根据所述第二动摩擦系数，对同一积水层厚度下，不同速度的所述积水沥青路面抗滑性能进行评估。
[0012]根据本专利技术提供的一种积水路面抗滑性能评估方法，所述根据所述动摩擦系数，对积水沥青路面抗滑性能进行评估之前，还包括：对所述动摩擦系数进行预处理，剔除离散值大于预设阈值的所述动摩擦系数。
[0013]本专利技术还提供一种积水路面抗滑性能评估系统，包括：数据获取模块以及性能评估模块；所述数据获取模块，用于基于预先建立的沥青路面试验模型，获取在不同积水层厚度以及不同速度下，车辙试件上的目标测点的动摩擦系数，所述沥青路面试验模型包括测试模具，所述测试模具内部署薄垫板，所述薄垫板上布设高程相同的所述车辙试件，所述车辙试件上放置动态摩擦系数测试仪，所述车辙试件是由沥青混合料构成的车辙板组成，所述车辙试件用于模拟沥青路面，所述积水层厚度是根据所述测试模具中的水平面至所述车辙试件顶端的距离确定的，所述速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种积水路面抗滑性能评估方法，其特征在于，包括：基于预先建立的沥青路面试验模型，获取在不同积水层厚度以及不同速度下，车辙试件上的目标测点的动摩擦系数，所述沥青路面试验模型包括测试模具，所述测试模具内部署薄垫板，所述薄垫板上布设高程相同的所述车辙试件，所述车辙试件上放置动态摩擦系数测试仪，所述车辙试件是由沥青混合料构成的车辙板组成，所述车辙试件用于模拟沥青路面，所述积水层厚度是根据所述测试模具中的水平面至所述车辙试件顶端的距离确定的，所述速度是根据所述动态摩擦系数测试仪的转速以及所述动态摩擦系数测试仪的滑块的半径确定的，所述滑块与所述车辙试件接触；根据所述动摩擦系数，对积水沥青路面抗滑性能进行评估。2.根据权利要求1所述的积水路面抗滑性能评估方法，其特征在于，所述目标测点是通过如下方式确定的：在所述车辙试件上任意选择多个候选测点；获取在无积水状态以及不同速度下，各个候选测点的动摩擦系数测量值的输出曲线；根据所述输出曲线，从各个所述候选测点中确定所述目标测点。3.根据权利要求1所述的积水路面抗滑性能评估方法，其特征在于，所述基于预先建立的沥青路面试验模型，获取在不同积水层厚度以及不同速度下，车辙试件上的目标测点的动摩擦系数，包括：基于所述沥青路面试验模型，获取在不同积水层厚度以及不同速度下，所述动态摩擦系数测试仪测得的目标测点的动摩擦系数测量值、所述滑块所受到的水流阻力以及所述滑块所受到的压力；根据所述目标测点的动摩擦系数测量值、所述水流阻力以及所述压力，获取所述动摩擦系数。4.根据权利要求1所述的积水路面抗滑性能评估方法，其特征在于，所述根据所述动摩擦系数，对积水沥青路面抗滑性能进行评估，包括：建立不同速度下，不同积水层厚度和所述动摩擦系数的积水沥青路面抗滑性能评估模型；根据所述积水沥青路面抗滑性能评估模型，对所述积水沥青路面抗滑性能进行评估。5.根据权利要求4所述的积水路面抗滑性能评估方法，其特征在于，所述建立不同速度下，不同积水层厚度和所述动摩擦系数的积水沥青路面抗滑性能评估模型，包括：当所述速度在第一速度区间时，基于玻尔兹曼曲线方程，建立所述第一速度区间中的各第一速度下，不同积水层厚度与所述动摩擦系数的所述积水沥青路面抗滑性能评估模型；当所述速度在第二速度区间时，基于一元线性方程，建立所述第二速度...

【专利技术属性】
技术研发人员：王佳妮，宋宇航，薛忠军，侯芸，于海臣，张健飞，高尚，李宝丰，张家荣，何昊南，纪曼曼，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：