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關(guān)鍵詞:出租汽車電話調(diào)度系統(tǒng),效率
在智能調(diào)度系統(tǒng)中,計算機將綜合各種影響調(diào)度成功率和調(diào)派效率的因素,找到調(diào)度業(yè)務(wù)和可用車輛的最佳配對,充分利用計算機強大的運算能力,在極短時間內(nèi)完成大量的邏輯運算,并且永遠不會疲勞和計算失誤,把調(diào)度失敗的風(fēng)險降到最低,以最短的時間完成最優(yōu)的調(diào)派方案。
最優(yōu)的調(diào)度方案既考慮了乘客的需求,又保護了駕駛員利益,體現(xiàn)出電話叫車的優(yōu)勢,從而增強乘客對電話叫車服務(wù)的信心,更多地選擇電話叫車而不是馬路揚招,使得出租汽車資源能夠被更有效地利用,同時能降低車輛損耗,行駛用油,而節(jié)約能源、減少碳排放更是具有長遠的社會利益。
影響調(diào)度成功率和效率的因素主要有以下兩方面:
(1)服務(wù)接受方(乘客)因素;
(2)服務(wù)提供方(營運車輛和駕駛員)因素。
1 服務(wù)接受方(乘客)評價因素分析
(1)乘客類型。按照乘客的重要程度,乘客類型可分為VIP客戶、站點客戶、普通客戶、新客戶和黑名單客戶。VIP客戶是人為預(yù)設(shè)的特殊客戶群,系統(tǒng)優(yōu)先完成VIP客戶的車輛配對,在早晚高峰等車輛資源緊張的時期,可保證VIP客戶的用車需求;候客站點是節(jié)約交通資源的另一種先進手段,對于站點叫車,應(yīng)當(dāng)盡可能滿足服務(wù)需求,起到推廣鼓勵的作用,當(dāng)站點車輛資源緊缺時,站點可要求調(diào)度中心投放備用車輛,此時應(yīng)當(dāng)優(yōu)先滿足其需求;普通客戶為系統(tǒng)自動認(rèn)定,凡成功叫車一次以上的用戶均納入普通客戶范疇;新客戶是以前從來沒有成功叫車的客戶,新客戶拋單率往往較高,因此新客戶的車輛配對優(yōu)先級最低。黑名單客戶是在多次惡意拋單后被限制服務(wù)的客戶,此類客戶通常是競爭對手設(shè)置的擾亂調(diào)度中心業(yè)務(wù)的障礙,系統(tǒng)會婉拒該類客戶的用車需求,從而保證資源不被無故浪費。
(2)業(yè)務(wù)類型。論文格式,出租汽車電話調(diào)度系統(tǒng)。不同的類型按運距計算可分為近距業(yè)務(wù)和遠距業(yè)務(wù),按重要程度可分為重點業(yè)務(wù)和普通業(yè)務(wù)。每種業(yè)務(wù)類型對乘客來說有輕重緩急之分,對駕駛員來說也有優(yōu)劣之別,因此,在評估業(yè)務(wù)類型時,既要兼顧乘客的利益,也要考慮駕駛員評價體系的公正性。
(3)乘客以往電話叫車的次數(shù)。乘客以往叫車次數(shù)越多,越能說明該乘客對電話叫車系統(tǒng)的需求程度越高,對于這樣的乘客,應(yīng)當(dāng)優(yōu)先安排車輛為其服務(wù)。在評價乘客以往叫車次數(shù)的時候,時間因素不可被忽視,最近的一定時間范圍內(nèi)的叫車次數(shù)(近期叫車頻率)才能真實反映出該乘客對于電話叫車系統(tǒng)是否還保持信任。如果某一乘客以往叫車次數(shù)很高,但最近2個月一直沒有打電話叫過車,那么說明該乘客可能不再信任電話叫車系統(tǒng)或者該乘客不再需要電話叫車服務(wù)了,久而久之,該乘客會逐漸失去優(yōu)先派車的資格。系統(tǒng)將根據(jù)乘客行為變化,動態(tài)調(diào)整評價結(jié)果,保持資源高效利用。這個時間范圍的確定往往通過市場調(diào)查獲得。
(4)乘客電話叫車誠信度。論文格式,出租汽車電話調(diào)度系統(tǒng)。認(rèn)定乘客忠誠度不能僅憑借叫車次數(shù),叫車成功率也體現(xiàn)出乘客的個人信譽,由于出租汽車市場往往不是獨家經(jīng)營,所以乘客同時撥打多個調(diào)度中心叫車的情況也會經(jīng)常發(fā)生,乘客通常會搭乘最先到達的車輛,而置其他約定車輛不顧。這種做法是對各相關(guān)資源的極大浪費,時間、金錢、汽油、污染、交通壓力等等。對于這種行為,在評價體系中應(yīng)予以區(qū)別對待,盡管不會象黑名單客戶那樣拒絕提供服務(wù),但是對該類乘客的服務(wù)優(yōu)先程度將受影響,在早晚高峰等服務(wù)資源緊缺的時候,誠信度低的乘客能夠叫到車的難度較高,從社會道德層面來講,這種“懲罰”有利于培養(yǎng)公眾的誠信意識,引導(dǎo)其重視資源的節(jié)約利用,長遠來看,能夠在一定程度上促進社會進步。
2 服務(wù)提供方(營運車輛和駕駛員)評價因素分析
(1)待選車輛當(dāng)前位置與乘客上車地點之間的行程時間。車輛當(dāng)前位置與乘客上車地點之間行程時間的大小,是決定車輛調(diào)放速度最重要的因素,也是影響調(diào)度成功與否的直接因素。行程時間越短,意味著駕駛員能夠快速到達乘客上車地點。對駕駛員來說,空駛時間越短,油耗成本和時間成本就越低,因此較“近”車輛的駕駛員比較“遠”車輛的駕駛員更愿意接受該調(diào)度業(yè)務(wù)。將業(yè)務(wù)投放給行程時間短的車輛,能在很大程度上提高的調(diào)度成功率。
(2)待選車輛空車持續(xù)時間。對營運車輛來說,空車持續(xù)時間反應(yīng)出該車輛的“忙”、“閑”程度,“閑”時駕駛員比“忙”時駕駛員更需要接受新業(yè)務(wù)。同時,從駕駛員身體角度考慮,業(yè)務(wù)繁忙的駕駛員,其疲勞程度遠高于業(yè)務(wù)稀少的駕駛員,為了提供更安全優(yōu)質(zhì)的服務(wù),應(yīng)盡可能選擇精力充沛的駕駛員。將業(yè)務(wù)投放給空車持續(xù)時間長的“閑”駕駛員,對于提高調(diào)度成功率和服務(wù)質(zhì)量都是有很大幫助的。
(3)當(dāng)班駕駛員調(diào)度業(yè)務(wù)誠信度。駕駛員執(zhí)行調(diào)度業(yè)務(wù)的誠信度是影響調(diào)度服務(wù)質(zhì)量的重要因素,如果位置最優(yōu)車輛的駕駛員故意拋單,不但使其他臨近車輛失去執(zhí)行調(diào)度業(yè)務(wù)的機會,而且損害了乘客時間利益,從而造成出租汽車運營企業(yè)聲譽受損;因而在待選范圍內(nèi)的車輛,誠信度較高的駕駛員更有機會獲得執(zhí)行調(diào)度業(yè)務(wù)的機會。
(4)當(dāng)班駕駛員對上車地點區(qū)域道路的熟悉程度。每個出租汽車駕駛員都有自己習(xí)慣的特殊“活動區(qū)域”,例如:駕駛員居住的居民小區(qū)附近,出租汽車所屬單位附近等,這些區(qū)域不同于著名商業(yè)區(qū),風(fēng)景區(qū)或者商務(wù)區(qū),并不為全體駕駛員所熟悉,只有一部分駕駛員對該區(qū)域內(nèi)道路、門牌號碼等非常熟悉,而其他駕駛員則相當(dāng)陌生。出租汽車駕駛員并不愿意出入陌生的道路、小區(qū)等,這些區(qū)域往往道路狀況不佳,常見單行道、道路擁擠,尋找乘客上車地點是費時費力的過程;同樣,乘客也不愿意不熟悉環(huán)境的駕駛員承接電調(diào)業(yè)務(wù),白白耗費等候時間。論文格式,出租汽車電話調(diào)度系統(tǒng)。所以在同等前提下,應(yīng)優(yōu)先選擇熟悉乘客上車地址區(qū)域道路的駕駛員執(zhí)行調(diào)度業(yè)務(wù)。
(5)車輛行駛方向和上車地點直線夾角。論文格式,出租汽車電話調(diào)度系統(tǒng)。如果多輛待選車輛當(dāng)前位置與乘客上車地點之間的直線距離相當(dāng)?shù)那闆r下,車輛行駛方向和上車地點直線直線夾角將成為進一步判斷最優(yōu)的條件。車輛行駛方向和駛向乘客上車地點的方向是“順向”或者“逆向”,直接影響車輛到達乘客上車地點耗費的時間,特別在城市中心的一些交通繁忙道路,禁止調(diào)頭、單行道等道路狀況更增加了車輛執(zhí)行調(diào)度業(yè)務(wù)的難度,駕駛員不得不花費更多的時間和油料繞路到達乘客上車地點。優(yōu)先選擇“順向”車輛將會降低該類情況出現(xiàn)的頻率,提高調(diào)度服務(wù)質(zhì)量的同時,還能提高車輛行駛里程利用率,從而實現(xiàn)節(jié)能減排的社會效益。論文格式,出租汽車電話調(diào)度系統(tǒng)。
(6)是否有難以跨越的地形障礙(山丘,河流,建筑物等)。大城市由于地域跨度大,往往會有一些車輛難以跨越的地形障礙,有自然因素,也有人為因素。例如:上海市的黃浦江屬于自然地形障礙,盡管黃浦江越江橋梁、隧道眾多,但車輛想要跨越黃浦江,仍然需要花費許多繞路的時間;上海市的外環(huán)快速路屬于人為地形障礙,外環(huán)路兩側(cè)分布著很多居民小區(qū),如果不考慮地形障礙,經(jīng)常會出現(xiàn)車輛和乘客上車地點僅相隔一條外環(huán)路,可是車輛到達乘客上車地點卻要行駛3、4公里,花費十多分鐘,甚至數(shù)十分鐘。因此存在難以跨越的地形障礙時,直線距離的優(yōu)先程度將在很大程度上被削弱,應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇無需跨越地形障礙的可選車輛。
(7)行業(yè)管理制度限制。論文格式,出租汽車電話調(diào)度系統(tǒng)。由于出租汽車營運性質(zhì)屬于城市交通客運范疇,所以大多城市對出租汽車營運范圍有限制,比如說不允許出市域范圍營運,郊縣出租汽車不得進入市區(qū)營運等。以上限制條件不一定針對所有的營運車輛和駕駛員,考慮到跨區(qū)域業(yè)務(wù)的需求,行業(yè)管理部門會對營運經(jīng)驗豐富、遵規(guī)守紀(jì)表現(xiàn)良好的駕駛員發(fā)放跨區(qū)域營運許可證。這種情況導(dǎo)致出租汽車駕駛員的業(yè)務(wù)接受范圍出現(xiàn)個體差異,因此對于要車業(yè)務(wù)來說,是否具備相應(yīng)營運資質(zhì),也是必不可少的判斷準(zhǔn)則。在其他評價因素均占優(yōu)的情況下,還應(yīng)該考慮到管理層面的限制,將不符合營運資質(zhì)的待選車輛排除,以免造成駕駛員無法執(zhí)行調(diào)度指令的糾紛。
(8)駕駛員電調(diào)積分。駕駛員電調(diào)反映出該駕駛員對電話調(diào)度任務(wù)的執(zhí)行程度。由于出租汽車駕駛員執(zhí)行電話調(diào)度任務(wù)需要空駛到乘客上車地點,特別在早晚高峰期間,駕駛員很可能因此失去揚招業(yè)務(wù)。所以在駕駛員執(zhí)行每一次電話調(diào)度任務(wù)后都將得到一定獎勵,從而鼓勵駕駛員接受電話調(diào)度業(yè)務(wù)。從另一角度來講,長距離業(yè)務(wù)往往能為駕駛員帶來豐厚的收入,稱之為優(yōu)質(zhì)業(yè)務(wù),而調(diào)度中心提供了這種業(yè)務(wù)的獲得途徑。為了公平起見,在完成優(yōu)質(zhì)業(yè)務(wù)后將要扣除駕駛員一定積分,從而使其他駕駛員有更大機會獲得優(yōu)質(zhì)業(yè)務(wù)。從長遠來看,實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)在駕駛員隊伍中的均衡分配。
3 結(jié)合導(dǎo)航軟件進行精確行程計算
隨著車載調(diào)度終端技術(shù)的進步,越來越多的功能加入其中,車載調(diào)度終端逐漸向多媒體應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展。目前,具備導(dǎo)航功能和多項娛樂功能的車載終端已經(jīng)面市,導(dǎo)航系統(tǒng)如何為調(diào)度系統(tǒng)服務(wù),是一個值得研究的課題。
從車輛和駕駛員評價方法里可以看出,車輛與乘客上車地點的行程時間和車頭方向兩個評價因素對候選車輛的評分影響較大,對調(diào)度服務(wù)質(zhì)量有直接影響。因此需要在城市實際道路中模擬車輛行駛到乘客上車地點的路徑。但是,計算導(dǎo)航路徑要耗費大量的CPU資源,調(diào)度服務(wù)器將會不堪重負,所以,將導(dǎo)航路徑的計算工作交由車載終端的內(nèi)置導(dǎo)航軟件進行,必將達到很好的效果。
車輛導(dǎo)航系統(tǒng)能夠在真實的道路環(huán)境中選擇較優(yōu)行駛路線,利用這種特性,調(diào)度系統(tǒng)在計算車輛到達乘客上車地點的行程時,使用車載終端的導(dǎo)航系統(tǒng)模擬車輛行駛軌跡,計算行程,將計算結(jié)果反饋到調(diào)度服務(wù)器,使相關(guān)因素分析更準(zhǔn)確。
4 加入實時路況數(shù)據(jù)進行精確行程時間計算
在復(fù)雜的城市道路中,行駛距離有時也無法準(zhǔn)確估計行程時間,而目前很多城市都開始研究實時路況信息,并在主要道路上的信息板中顯示,也有個別車載導(dǎo)航儀帶有實時路況顯示功能,例如:紅色代表阻塞,黃色代表擁擠,綠色代表暢通。這些信息的來源都是有關(guān)研究部門的平均車速信息,通常定義時速5公里以下為阻塞,時速5公里到30公里之間為擁擠,時速30公里以上為暢通。
如果將路況信息加入到行程時間的計算中,那么車輛到達乘客上車地點的時間將可以準(zhǔn)確估算,調(diào)度系統(tǒng)可以選擇行程時間較短的車輛執(zhí)行業(yè)務(wù),同時,車輛業(yè)務(wù)配對成功后,調(diào)度系統(tǒng)可以準(zhǔn)確告知乘客車輛即將到達的時間,對于提高調(diào)度服務(wù)質(zhì)量,減少車輛空駛時間都有十分重要的意義。
關(guān)鍵詞:汽車燃油表;指示不準(zhǔn);失效模式;改善處理
車輛行駛的過程中,燃油表發(fā)揮著燃油消耗情況指示以及油量警報的功能。此外,在汽車燃油表上還會顯示瞬時的油量消耗和能夠繼續(xù)行駛的里程,以為駕駛員提供參考。如果燃油表的指示出現(xiàn)了誤差,就會導(dǎo)致駕駛員在車輛駕駛中存在很多的不便,甚至出現(xiàn)無法正常駕駛的嚴(yán)重后果。當(dāng)燃油表指示存在誤差,是由于多種因素所導(dǎo)致的,對汽車燃油表不準(zhǔn)確的失效模式進行分析,并具有針對性地提出改善處理策略是非常必要的。
1 汽車油位系統(tǒng)的構(gòu)成
汽車油位系統(tǒng)主要包括硬件和系統(tǒng)兩個部分。硬件構(gòu)件包括油箱、儀表、車身以及發(fā)動機的控制模塊、線束等等。系統(tǒng)的構(gòu)成則會根據(jù)科技發(fā)展而有所改變,特別是電子信息技術(shù)成果的不斷出現(xiàn),被用于汽車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計中,使得汽車油位系統(tǒng)的信息系統(tǒng)發(fā)展為GLOBAL A架構(gòu),甚至一些汽車的油位系統(tǒng)設(shè)計上出現(xiàn)了混合架構(gòu)。
汽車油位系統(tǒng)的信息系統(tǒng)讀取油量數(shù)據(jù),是將油位的電阻信號通過線束傳輸給發(fā)動機控制模塊,計算出油箱中所剩余的油量,將油量數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)礁咚倏偩€上,經(jīng)過低速總線,油量信息就可以通過儀表讀取了。儀表的油量信息以指針位置的方式顯示出來,駕駛員就可以對油箱中剩余的油量有所明確。
2 油箱剩余燃油量指示工作原理
油箱剩余燃油量的顯示是通過固定在汽車油箱中的油位傳感器的工作來實現(xiàn)的。油位傳感器在油箱的油泵支架上固定住,車輛行駛的過程中會消耗油量,隨著油面的下降,油位傳感器的浮塊下壓。在浮塊的一側(cè)連接著鐵桿,鐵桿連接著滑動電阻[1]。當(dāng)浮塊下壓,鐵桿傾斜為一個角度,電阻值就會有所不同[2]。電阻值轉(zhuǎn)化為電壓信號傳輸?shù)饺加捅恚瑢⑺矔r燃油量以及油箱的剩余燃油量顯示出來。(下圖為燃油傳感器與燃油表的連接圖)
3 汽車燃油表不準(zhǔn)的失效模式
3.1 汽車燃油表指示始終為空
如果車輛的燃油表指示始終為空,就說明油泵浮塊沒有正常工作,主要是油泵故障造成的。但是,往往會出現(xiàn)油泵經(jīng)過浸油試驗可以正常工作,但是安裝到汽車油箱中之后,就依然會出現(xiàn)浮塊失效的現(xiàn)象。經(jīng)過仔細檢查,浮塊中已經(jīng)滲入了汽油,使得浮塊的重量增加而無法浮起。當(dāng)浮塊經(jīng)過晾曬之后,在汽車的油箱中就可以正常工作了[3]。經(jīng)過實驗表明,油泵浮塊失效是由于含醇汽油的重量變化率比較大,已經(jīng)超過了規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)含醇汽油重量變化率。其中,油泵浮塊密煉中,過短的硫分離時間使其性能不穩(wěn)定也是一個重要原因。
3.2 汽車燃油表出現(xiàn)指示誤差
當(dāng)汽車加速行駛或者熄火的時候,汽車的燃油表就會出現(xiàn)指示誤差。如果僅僅憑借初步判斷,可以確定是由于油箱與車身之間的接線插頭故障所引起的,特別是乘客艙的防水失效,就會使插頭浸水,導(dǎo)致端子遭到腐蝕,油箱線與車身線之間接觸不良,燃油表的指示就會失去準(zhǔn)確性。
3.3 汽車燃油表阻尼策略制定不合理
當(dāng)汽車駕駛員在駕駛汽車的過程中發(fā)現(xiàn)行車之前與行車中燃油表所顯示的數(shù)據(jù)不一致,就說明燃油表內(nèi)部阻尼所采用的是動態(tài)阻尼策略,伴隨著行車速度的增加,阻尼就會有所增大。當(dāng)車輛處于停止?fàn)顟B(tài),阻尼為最小,車輛起步后,燃油表收到車速信號后,阻尼就會有所增加,而燃油表的指針不能夠立即顯示實際的油位。
4 改善處理策略
4.1 改善乙醇汽油的質(zhì)量
乙醇是可再生能源。在汽車使用的汽油中加入一定比例的乙醇,可以節(jié)約能源,還可以在一定程度上降低汽車尾氣中污染物的排放量。但是,汽車使用乙醇汽油,會使汽車的動力下降,油的消耗量也會增加,特別是在天氣炎熱的時候,就會由于氣阻而導(dǎo)致汽車運行中突然熄火。為了改善乙醇汽油的這些不足,就需要對乙醇汽油的配方進行調(diào)整,卻使得乙醇汽油在汽車運行中重量變化率有所增加。這其中的一個重要原因就是乙醇汽油原料的脫水技術(shù)還需要進一步完善,以乙醇汽油與普通汽油無法長期混合使用的問題。中國在汽油脫硫技術(shù)上已經(jīng)有所成熟,但是,在燃油的脫硫技術(shù)依然低于國際平均水平,使得國內(nèi)燃油中硫含量依然比較高。這就需要針對燃油的脫硫技術(shù)不斷探索,以使汽車所使用的乙醇汽油重量變化率符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),確保汽車燃油表正常工作。
4.2 確保插件的防水設(shè)計合格
當(dāng)車輛運行的過程中,如果在加速或者熄火的時候出現(xiàn)燃油表沒有準(zhǔn)確指示的現(xiàn)象,則要考慮到插件的防水設(shè)計是否合格。如果插件遭到水侵,就會使得油箱與車身之間的接線腐蝕而接觸不良,燃油表無法準(zhǔn)確地指示油箱的燃油消耗數(shù)據(jù)和油箱中剩余油量的數(shù)據(jù)[4]。針對這種情況,就要注意插件防水設(shè)計要符合規(guī)定要求,而且在插件類型的選擇上,要根據(jù)需要進行有針對性地設(shè)計,必要的時候,可以對基座、線束端子等等進行重新設(shè)計,做好密封工作,如增加密封圈或者密封泡棉等等,以改變單面防水的方式,通過雙面防水提高插件的防水效應(yīng)。
4.3 改善燃油表阻尼策略
將燃油表的阻尼策略由車速信號控制更改為轉(zhuǎn)速信號控制,當(dāng)發(fā)動機啟動后立即進入高阻尼狀態(tài),避免車輛行車時造成的油位指示失準(zhǔn)問題。具體操作中,保證電壓不變的情況對車速的轉(zhuǎn)速信號進行控制,調(diào)節(jié)驅(qū)動電機。當(dāng)燃油表收到車輛行駛的信號之后,就會增加阻尼,隨著轉(zhuǎn)速信號控制的啟動,就會準(zhǔn)確地將油位指示出來。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:電動車 碰撞 轎車 現(xiàn)狀
中圖分類號:U4 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)10(b)-0039-04
電動自行車已成為我國近年來興起的一種新型交通工具。因其輕便靈巧、價格低、能耗少、速度快、污染少等特點,深受中國消費者的喜愛。根據(jù)第24屆中國國際自行車展覽會,截至2013年底,中國電動自行車社會保有量已達到1.81億輛[1]。電動自行車在我國主要作為城市居民的日常出行交通工具之一。但是,電動自行車在給人們帶來便利的同時,也對交通路況造成了不小的負面影響。
1 研究目的和意義
我國的電動自行車管理的確有待整治:國家標(biāo)準(zhǔn)《電動自行車通用技術(shù)條件》于1999年頒布,16年來在電動自行車相關(guān)規(guī)定上沒有太大的改動,但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,廠商不斷對電動自行車進行配置和性能上的改進,電動自行車的質(zhì)量越來越好,最高設(shè)計車速也越來越高,因此如今大多數(shù)電動自行車已經(jīng)不符合《通用技術(shù)條件》中對“電動自行車”的規(guī)定。另外,國家標(biāo)準(zhǔn)委員會聯(lián)合公安部、交通部和相關(guān)部門的專家表示,2012年實施的《機動車運行安全技術(shù)條件(GB 7258-2012)》不能管轄不屬于“電動自行車”的上路電動自行車,因為電動自行車相關(guān)的定義將在電動自行車新國家標(biāo)準(zhǔn)修訂完成后再做梳理和修改。然而中國自行車協(xié)會稱,國內(nèi)電動車企業(yè)早已多次商議修改技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),擬對最高時速20 km和重量40 kg的兩大標(biāo)準(zhǔn)進行調(diào)整?!胺桨柑峤欢啻?,但標(biāo)準(zhǔn)委都未予采納。”[2]截至2016年,仍未有關(guān)于新電動自行車標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定出臺。
由于電動自行車相關(guān)規(guī)定與管理相對滯后,但電動自行車保有量快速增長,因此涉及電動自行車的交通事故以及引發(fā)騎車人受傷、死亡的人數(shù)在近年來急劇上升。根據(jù)2014年中國統(tǒng)計年鑒的數(shù)據(jù)顯示,2014年全年發(fā)生交通事故196 812起,非機動車交通事故發(fā)生14 175起;其中電動自行車交通事故12 782起,占非機動車事故率的90.2%[3]。電動自行車騎車人已成為非機動車騎車人的傷亡主體,給人民生命財產(chǎn)帶來巨大損失。
電動自行車在方便市民出行方面存在巨大優(yōu)勢,因此越來越多的人會選擇使用電動自行車出行。所以與電動自行車有關(guān)的交通事故會越來越多。因此,制定電動自行車新規(guī)定與法規(guī)是目前急需解決的問題,而電動自行車與汽車交通事故的研究能夠為解決如今電動自行車問題提供理論依據(jù),也能為汽車企業(yè)對騎車人的保護性設(shè)計提供依據(jù),為交通管理有關(guān)部門對交通事故的處理提供便利。
中國電動自行車相關(guān)法規(guī)的制定要基于中國個性化交通的發(fā)展。與國外不同,中國的電動自行車保有量遠遠超過其他國家,而且道路占比也相對較高。通過分析電動自行車購買人和騎車人的心理,可以分析出發(fā)生交通事故的主要原因,在交通事故責(zé)任認(rèn)定中有重要的現(xiàn)實意義。
2 國內(nèi)外電動自行車研究現(xiàn)狀
2.1 國內(nèi)法規(guī)現(xiàn)狀
《電動自行車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》已于1997年頒布,對約束行業(yè)合理經(jīng)營起到了一定的作用。另外,1999年10月頒布的《電動自行車通用技術(shù)條件》(GB 7761-1999)規(guī)定了電動自行車“以蓄電池作為輔助能源,具有兩個車輪,能實現(xiàn)人力騎行、電動或電助功能的特種自行車?!薄吨腥A人民共和國道路交通安全法》以法律的形式,將電動自行車歸為非機動車管理的范疇,并對其種類登記、道路行駛做了明確規(guī)定,電動自行車在非機動車道行駛。
電動自行車的購買與使用者大多數(shù)是上班族,他們使用電動自行車的目的是希望能夠更快速、便捷地趕到目的地。正是使用者求快的需求,生產(chǎn)企業(yè)將限速裝置設(shè)計成活動式。而隨著電機、電池等電動自行車相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展,電動自行車的最大設(shè)計速度得以不斷提升。為了在逐漸提升的最高速度中維持電動自行車結(jié)構(gòu)與安全性能穩(wěn)定,電動自行車的質(zhì)量也在不斷增加。如今,沿用了十幾年的國家標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求已經(jīng)不能很好地符合市場現(xiàn)狀,而又因為管理不力,導(dǎo)致市場上絕大多數(shù)電動自行車都不符合國家標(biāo)準(zhǔn)。因此,國標(biāo)已不能適應(yīng)市場的需求,應(yīng)進行適當(dāng)修訂。
國內(nèi)對于電動自行車及其相關(guān)事故的研究目前較少。而且,因為電動自行車的法規(guī)現(xiàn)狀,導(dǎo)致了國內(nèi)對電動自行車的定義仍然存在一些爭議。因為《通用技術(shù)條件》對電動自行車的定義已經(jīng)不能適用于當(dāng)下的情況,國內(nèi)針對電動自行車的研究主要集中于以下幾個方面:交通特性方面、交通事故調(diào)查方面、碰撞安全性方面。
2.2 國外法規(guī)現(xiàn)狀
因國內(nèi)外經(jīng)濟、城市規(guī)模、交通狀況等原因,國外的出行方式主要為汽車,輔以公共交通工具和自行車,電動自行車數(shù)量和人均擁有比例較中國來說都非常小。2015年,世界電動自行車銷售量約為4 000萬輛,而中國銷售量約為3 680萬輛,占92%。國外的電動自行車不作為主要交通工具之一,而是休閑、近距離路程的代步工具,交通功能較中國來說相對較弱,因此國外對電動自行車的研究較少。
2.3 全球電動自行車市場的主要性能規(guī)范
部分國家或組織關(guān)于電動自行車的相關(guān)法規(guī)見表1。
3 模型論證分析
為了分析電動自行車與機動車發(fā)生碰撞事故時二者的速度數(shù)值特征,該文取交通事故類型中典型的一個例子,機動車右轉(zhuǎn)、電動自行車直行相撞模型來做數(shù)學(xué)建模試證分析。在實際交通中有許多該相撞模型的案例,包括丁字路口右轉(zhuǎn)彎道、機動車道主路入口處等。由于轉(zhuǎn)彎對視野要求大、機動車A柱限制駕駛員視野角度、電動自行車疏于交通路口意識等因素,路口車輛交匯處稱為事故多發(fā)地段,因此該文選擇該模型進行分析。
3.1 模型假設(shè)與簡化
模型的假設(shè)如下。
(1)機動車從南北向最右機動車道右轉(zhuǎn)至東西向最右機動車道。
(2)電動自行車行駛時噪音足夠小,使機動車駕駛員只能通過視線來判斷路況;駕駛員的有效視角不隨車速改變而改變,而且駕駛員不會在轉(zhuǎn)彎過程中從左側(cè)車窗(轉(zhuǎn)頭擴大視野)查看路況。
(3)當(dāng)駕駛員看到電動自行車后,經(jīng)過一特定反應(yīng)時間后開始剎車。
(4)電動自行車始終自西向東直行,且不改變速度。
(5)全程無任何其他車輛、障礙物的干擾。
同時,為簡化計算,并省略實際情況中無關(guān)因素的干擾,現(xiàn)將該模型簡化如下。
(1)將機動車在道路上的二維投影簡化為矩形,其中車總長、總寬為矩形的邊;并且假設(shè)汽車的4個輪子在矩形的4個端點。
(2)將電動自行車的二維投影簡化為一個質(zhì)點。
(3)將機動車剎車時的運動簡化為勻減速運動。
3.2 模型分析
解決該數(shù)學(xué)模型的流程包括:建立二維直角坐標(biāo)系、輸入邊界條件、判斷碰撞點、套入計算機動車視野線方程、機動車及電動自行車軌跡方程,并更換不同速度條件,混合求解。
3.2.1 建立二維直角坐標(biāo)系
使用建立解析幾何坐標(biāo)系的方法,以垂直于非機動車道為y軸、平行于非機動車道為x軸建系,并定義單位長度為1 m。因為機動車的4個車輪的運動軌跡均為圓周運動,為簡便計算,將圓周運動的圓心設(shè)置為坐標(biāo)系的原點,如圖1所示。
根據(jù)車輛轉(zhuǎn)彎運動的數(shù)學(xué)模型[4],機動車在轉(zhuǎn)向角不改變的情況下,其4輪的運動軌跡為不同半徑的同心圓;以機動車左后輪運動方向與y軸正方向平行時記為車輛開始轉(zhuǎn)彎,以與x軸正方向平行時記為車輛停止轉(zhuǎn)彎,如圖2所示。
定義圓心即坐標(biāo)軸原點為O點,轎車轉(zhuǎn)彎初始態(tài)左前輪、后前輪、右后輪、左后輪分別為A、B、C、D點;終止態(tài)分別為A’、B’、C’、D’點;定義當(dāng)車輛行進到某一位置時四輪分別為A0、B0、C0、D0點;定義電動自行車的位置為E點。
3.2.2 輸入邊界條件
為滿足實際碰撞情況中的數(shù)據(jù),同時為了簡化計算,部分邊界條件按如下定義:機動車車身滿足剛性特征,車輛前后輪的距離為常量L=4 m,左右輪距離為常量S=1.8 m;機動車剎車時做勻減速運動,且加速度為a=10 m/s2;機動車駕駛員的反應(yīng)速度tr=0.4 s;機動車道寬為3.5 m,非機動車道寬為2.5 m;機動車駕駛員的有效視角寬度為120°,即車前端與駕駛員視角邊界線為150°。機動車轉(zhuǎn)彎半徑為10 m(左前輪軌跡半徑)。
3.2.3 判定碰撞點
該數(shù)學(xué)模型的目的是求出機動車/電動自行車通過合流處時發(fā)生碰撞的速度范圍,因此只需求出速度最大值即可,小于該速度雙方都有機會剎車避免碰撞。
思考電動自行車速度不變、機動車不同速度情況下與電動自行車的碰撞點:當(dāng)轎車速度足夠大時,電動自行車會與轎車AC邊相撞,而在實際情況中,電動自行車會剎車從而避免碰撞;當(dāng)電動自行車與轎車AB邊相撞時,若此時臨界速度ν小于A點碰撞速度,則轎車會先于K點碰撞的情況發(fā)現(xiàn)電動自行車,因此會停在K點之前不會發(fā)生碰撞;隨著轎車速度繼續(xù)減小,電動自行車會先于轎車通過路口,不會發(fā)生碰撞。因此,我們只需求出電動自行車與機動車A點相撞(即與圓和直線的交點K相撞)時機動車的速度即可。
同理,對于機動車速度不變的情況,當(dāng)電動自行車的速度最大時,轎車與電動自行車的碰撞點仍為K點。所以模型建立為機動車與電動自行車于K點發(fā)生碰撞,且此時轎車的速度正好為0。
3.2.4 計算方程
該模型可分解為3個階段,分別如下。
(1)電動自行車進入駕駛員視野前(經(jīng)過時間t1)由A0點的坐標(biāo)與直線L0A0斜率可求得直線L0A0方程:,其中θ是機動車左前輪轉(zhuǎn)過的角度,。
(2)當(dāng)機動車視野邊界與電動自行車相遇時,有方程:
…
(3)電動自行車進入駕駛員視野后到轎車駕駛員踩剎車前(tr=0.4 s)。
電動自行車、機動車均勻速行駛,此時電動車橫坐標(biāo)為,此時轎車經(jīng)過的路程為0.4ν,駕駛員踩剎車到轎車左前輪到達K處停止(經(jīng)過時間t2),電動自行車仍然勻速行駛,有方程|-8.49-(-11.32+0.4v0+v0t1)|=2.83-0.4v0-v0t1。
3.2.5 聯(lián)立求解
將代入方程中,可解得=2.2m/s=7.92km/h;
將3m/s代入方程中,可解得=1.23m/s=4.424km/h。
3.2.6 建模結(jié)論
(1)電動自行車與機動車的速度臨界值存在正相關(guān)關(guān)系。隨著電動自行車行駛速度的增加,機動車與電動自行車行駛路線重疊的時間就越短,因此機動車能夠以更大的速度通過交匯處。
(2)電動自行車速度越大時,若為了保證機動車不與電動自行車碰撞,駕駛員的反應(yīng)時間需要越短;若反應(yīng)時間不變,則機動車的剎車距離就越大,發(fā)生事故的可能性越大。因此電動自行車高速通過路口時,發(fā)生交通事故的概率依然比減速通過大。
4 模型評價與總結(jié)
該模型得出的最大速度僅為參考值;因為在實際交通路況中,機動車與電動自行車的相遇要復(fù)雜得多。經(jīng)過分析,該數(shù)學(xué)模型有如下缺陷與不足。
(1)車輪不應(yīng)位于車身四角端點處。為簡便計算,我們將車輪放置于矩形頂點。
駕駛員的視角不是固定的,它隨著車速的提高而改變,且在拐彎時駕駛員會改變觀察方向而不是只看前方。但因為的確很多交通事故都由駕駛室內(nèi)視線問題導(dǎo)致,所以我們將視野因素代入了該模型中。
(2)電動自行車未改變行駛速度。無論電動自行車的駕駛員有多么不關(guān)注路況,都應(yīng)該在通過路口處或合流處適當(dāng)?shù)販p速。
(3)機動車與非機動車未存在讓行現(xiàn)象。在實際交通中,當(dāng)機動車駕駛員遇到如此情況時通常會讓行非機動車,而有時非機動車也會減速示意機動車通過;而多數(shù)類似的交通事故都含有非C動車與機動車搶行的因素,我們便忽略了讓行現(xiàn)象。
(4)在實際情況中,駕駛員無法準(zhǔn)確地推斷出電動自行車的速度。
模型改進可考慮實際情況,將車輪置于最合理處求解。或可考慮電動自行車駕駛員觀察到轉(zhuǎn)彎汽車后減速的情況。同時考慮轎車開始轉(zhuǎn)彎的位置問題。
而由于電動自行車人均保有量較少,國外對于電動自行車的規(guī)定相對較寬松,但都根據(jù)各地交通狀況制定。中國電動自行車規(guī)定不能一味照搬其他國家的法規(guī),要從中國交通現(xiàn)狀出發(fā),制定適合如今狀況的規(guī)定。
參考文獻
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論文摘要:職業(yè)學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo)主要以國家需要的實用型、高技能人才為主,學(xué)生畢業(yè)后,所從事的職業(yè)崗位對其體能提出了不同的要求。體育課中一般的身體訓(xùn)練內(nèi)容很難滿足學(xué)生職業(yè)需要,因此,探討體育課中職業(yè)體能訓(xùn)練的重要性和必要性,對滿足現(xiàn)代職業(yè)崗位要求具有積極的意義。
職業(yè)學(xué)校的培養(yǎng)目標(biāo)主要以國家需要的實用型、高技能人才為主,學(xué)生畢業(yè)后,所從事的職業(yè)崗位對其體能提出了不同的要求,他們不僅要適應(yīng)緊張而繁重的流水作業(yè),承受機械的振蕩和噪聲的干擾,耐得住特殊氣味以及高溫、強冷的侵襲,還要能在不同的環(huán)境下完成高精度的生產(chǎn)勞動任務(wù)。這就對未來的各類高職人才提出了不同的要求,他們不僅僅只是要擁有較高的職業(yè)技術(shù)操作能力,而且還應(yīng)當(dāng)具備較強的職業(yè)體能。對于一般身體訓(xùn)練的人,生產(chǎn)勞動中只能滿足職業(yè)工作的一般要求,因為具體專業(yè)的身體活動部位基本上是局部的、重復(fù)的、固定持續(xù)的。如果有針對性地對學(xué)生所從事的各職業(yè)專業(yè)所需身體部位進行專門的訓(xùn)練,不僅可以大大提高學(xué)生掌握技能的能力,提高學(xué)生的專業(yè)體能,也能使他們更快地適應(yīng)生產(chǎn)勞動崗位,提高個人的生產(chǎn)效率。
一、根據(jù)學(xué)生職業(yè)要求建立輔的職業(yè)化體能訓(xùn)練方法
職業(yè)體能訓(xùn)練要同學(xué)生所從事的專業(yè)技能緊密地結(jié)合起來,采取相應(yīng)的輔助練習(xí)。輔助練習(xí)可以幫助學(xué)生形成在一般職業(yè)活動態(tài)度條件下和可能出現(xiàn)的極端情況下使用的運動技能。
例如:(1)機電專業(yè)。車工、切削工、銑工等職業(yè)需要發(fā)展軀干肌、肩帶肌和腳掌肌力量以及平衡能力,一般耐力、下肢靜力性耐力、上肢動作的準(zhǔn)確性和協(xié)調(diào)性、注意力、目測力的專注。訓(xùn)練課中應(yīng)適當(dāng)加強各種走和左腳和右換跳躍;體操可以進行環(huán)、棒、實心球、爬繩、啞鈴練習(xí)、頭手倒立、滾翻、重物投擲目標(biāo)以及裝配和擺放物件等練習(xí)。田徑運動可以進行籃球和手球練習(xí)。
(2)建筑專業(yè)。瓦工、木工、油漆工、粉刷工等職業(yè)需要發(fā)展肩帶和下肢肌肉、前庭穩(wěn)定性、靜力耐力、靈敏性以及在高空和有限地點爬樓梯、爬竿、爬繩和跳躍時保持平衡的能力。訓(xùn)練課中應(yīng)適當(dāng)加強沿縱放、橫放、斜放的梯上作攀爬練習(xí)、頭手倒立和手倒立、肋木練習(xí)和爬繩練習(xí)、窄木行走、在不高處跳下練習(xí)、負重和對抗練習(xí)、競技體操和技巧運動、跳水等。
(3)餐飲和駕駛專業(yè)。餐飲服務(wù)員、汽車司機等職業(yè)需要發(fā)展上、下肢的協(xié)調(diào)性;上肢和肩帶肌肉靜力性耐力;一般耐力;簡單和復(fù)雜反應(yīng)以及注意力的轉(zhuǎn)換能力。訓(xùn)練過程中應(yīng)適當(dāng)加強啞鈴、實心球、橡皮緩沖練習(xí);左右手同時運球;加速運球和聽信號急停;聽信號加速;聽信號站立式起跑、蹲踞式;體操;籃球等。
(4)電子、計算機專業(yè)。無線電安裝員、縫紉工、裝配工、繪圖員、打字員等職業(yè)需要發(fā)展一般耐力、注意力的專注、手指協(xié)調(diào)性、觸覺的敏感性、動作的準(zhǔn)確性、反應(yīng)的速度。訓(xùn)練課中應(yīng)適當(dāng)加強200米跑、800米跑;跳繩;俯臥體后屈;體操凳練習(xí);籃球運球、投籃;排球、乒乓球、手球等。
下面具體針對各行業(yè)的不同要求提出如下訓(xùn)練方法:
(1)車工、銑工、模具工和汽車流水線裝配工。要求發(fā)展肩帶、軀干肌及腳掌肌,發(fā)展一般耐力、下肢靜力性耐力、平衡能力、上肢動作的協(xié)調(diào)性以及準(zhǔn)確性、測力、注意力的專注。
訓(xùn)練內(nèi)容:各種走、左換跳躍、體操棒、啞鈴、實心球、爬繩、滾翻及頭手倒立等。
(2)大小汽車駕駛員。要求發(fā)展上下肢的協(xié)調(diào)性、上肢及肩帶肌肉的靜力性耐力、腰背的支持耐力、各種條件下的注意力、反應(yīng)力的轉(zhuǎn)換能力等。
訓(xùn)練內(nèi)容:啞鈴練習(xí)、腰腹架練習(xí)、左右手同時運球、加速運球和聽信號急停、聽信號蹲踞、聽信號加速等。
(3)電腦操作員、程序員。要求發(fā)展腰背肌肉靜動性耐力、動作的準(zhǔn)確性、手指的協(xié)調(diào)性、觸覺的靈敏性、注意力的專注及反應(yīng)力。
訓(xùn)練內(nèi)容:200米跑、800米跑、跳繩、俯臥體后屈、體操器械練習(xí)、籃球運球與投籃、針對特制的固定物用力(推、頂、拉等)、在某一關(guān)節(jié)角度承受一定的重量、按摩頭部(太陽穴、發(fā)下、前額、眼睛、耳朵、臉部、鼻子、頸部)等。
(4)高層清洗工、高空建筑工。要求發(fā)展肩帶肌和下肢肌肉、前庭穩(wěn)定性、靈敏性、靜力性耐力、在高空爬樓梯、在爬繩和跳躍中保持平衡等。 訓(xùn)練內(nèi)容:沿縱放、橫放、斜放的梯子作攀爬練習(xí)、從不高處跳下練習(xí)、技巧運動等。
(5)電視、電腦等精密儀器維修工。要求發(fā)展手指的靈巧性、一般耐力、上肢靜力性耐力。
訓(xùn)練內(nèi)容:準(zhǔn)確性和靈活性練習(xí)、手指抓放鉛球、啞鈴操、五指支撐俯臥撐、注意力游戲等。
二、建立專門體能訓(xùn)練與基礎(chǔ)性素質(zhì)訓(xùn)練相結(jié)合的培養(yǎng)方法
比如,進行力量、速度、耐力、柔韌、靈敏等基礎(chǔ)性的全身性練習(xí),力量素質(zhì)是指人的機體或機體的某一部分肌肉工作(收縮和舒張)時克服內(nèi)外阻力的能力。力量素質(zhì)是人體進行體育運動的基本素質(zhì)之一,是其他身體素質(zhì)發(fā)展的重要因素,也是人體長時間工作的重要條件。速度素質(zhì)是指人體進行快速運動的能力或在最短時間而完成某種運動的能力。所以速度素質(zhì)也是人體工作效率提高的重要因素。耐力素質(zhì)是指人體在長時間進行工作或運動中克服疲勞的能力。也是反映人體健康水平或體質(zhì)強弱的一個重要標(biāo)志。柔韌素質(zhì)是指人體各個關(guān)節(jié)的活動幅度以及肌肉、肌腱和韌帶等軟組織的伸展能力,也是決定提高人體長時間工作效率的因素。靈敏素質(zhì)是指迅速改變、轉(zhuǎn)換動作和隨機應(yīng)變的能力。因此,進行職業(yè)學(xué)校學(xué)生在校期間進行基礎(chǔ)性的全身性素質(zhì)訓(xùn)練,對于提高他們的工作效率有很重要的意義。
三、實施改造與創(chuàng)新的職業(yè)體能訓(xùn)練方法
職業(yè)體能訓(xùn)練還可以采用一些根據(jù)職業(yè)活動的特點進行改造和專門設(shè)計的練習(xí)。這些練習(xí)并不是簡單形式上對勞動動作的模仿,而主要應(yīng)有針對性地對職業(yè)必要的身體機能能力、運動能力及相關(guān)能力的練習(xí)。
以建筑、裝飾等專業(yè)的學(xué)生為例,他們還可以采用沿縱放、斜放、橫放的梯上做攀爬練習(xí)。再比如,烹飪工藝與營養(yǎng)專業(yè)的學(xué)生,他們還可以進行顛木鍋等練習(xí)。酒店賓館專業(yè)的學(xué)生可以進行一些站姿和單手托托盤練習(xí)。汽修專業(yè)可以進行搬汽車輪胎練習(xí)。還有其他專業(yè)的學(xué)生可以根據(jù)職業(yè)特點進行身體練習(xí)。
四、設(shè)立多元體能訓(xùn)練教學(xué)模式
“1+1”模式:參照職業(yè)學(xué)校教學(xué)課程,學(xué)生入學(xué)的第一學(xué)期設(shè)置體育基礎(chǔ)課或選項課教學(xué),每學(xué)年的第二學(xué)期就安排以職業(yè)實用性體育為主要內(nèi)容的課程教學(xué)。
“2+1”模式:在開設(shè)一學(xué)年體育選項課(學(xué)年制)或“基礎(chǔ)課+選項課”(學(xué)期制)的基礎(chǔ)上,以同一專業(yè)或同類專業(yè)為基礎(chǔ),通過第三四學(xué)期職業(yè)實用性體育必選課形式(類似于專業(yè)實訓(xùn)課),修學(xué)一個學(xué)年或1個學(xué)分,主要進行同一專業(yè)或同類專業(yè)職業(yè)實用性體育理論與實踐課的教育。
“3+1”模式:在開設(shè)三學(xué)期體育選項課或“基礎(chǔ)課+選項課”的基礎(chǔ)上,以同一專業(yè)或同類專業(yè)為基礎(chǔ),通過第四學(xué)期體育選修課(任選)一個學(xué)期或1個學(xué)分的形式,進行職業(yè)實用性體育理論與實踐課的教育。
“學(xué)生課外體育俱樂部”模式:建立以校際同一專業(yè)或相近專業(yè)為基礎(chǔ)的職業(yè)實用性體育俱樂部。
“短期實訓(xùn)”模式:利用短期培訓(xùn)、社會實踐、教學(xué)實習(xí)等途徑,對準(zhǔn)職業(yè)人開展短期的職業(yè)實用性體育教學(xué)。
參考文獻
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關(guān)鍵詞: 彩色鋪裝;隧道路面;路用性能;彩色性能
引言:
公路隧道建設(shè)是提高公路等級,實現(xiàn)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型交通的重要措施之一,是實現(xiàn)高速、快捷、安全運輸?shù)闹匾こ淘O(shè)施。公路隧道內(nèi)是一個相對封閉、空間狹小的管狀環(huán)境。隧道內(nèi)的環(huán)境與隧道外一般路段的環(huán)境有著很大的區(qū)別,隧道內(nèi)沒有日曬雨淋,全年的溫度相對比較穩(wěn)定,溫度變化幅度小;但是隧道內(nèi)濕度比較大,比較潮濕,而且地下水豐富。在高速公路隧道中,長大隧道所占的比例越來越高,在長大隧道內(nèi)鋪設(shè)高性能的瀝青混合料會有很多“軟肋”。比如施工期間的空氣污染、運營期間的水破壞、使用耐久性、防火災(zāi)問題、行車抗滑安全問
題以及照度與采光問題等等。高速公路隧道尤其是長大隧道內(nèi)的光線較暗,行車視線較差,而瀝青路面由于顏色黑,反射率低,有較強的吸收光線的特點,會直接影響路面的光亮度(照度值)。白天當(dāng)駕駛?cè)藛T高速駕駛車輛從明亮的自然光線環(huán)境進入公路隧道時,由于隧道內(nèi)照明亮度不高,洞口內(nèi)外光亮度落差較大,駕駛?cè)藛T的視覺狀態(tài)就會出現(xiàn)一段從不適應(yīng)到適應(yīng)的過程。日本相關(guān)研究表明交通肇事次數(shù)與反應(yīng)時間的關(guān)系調(diào)查數(shù)據(jù)表明,肇事次數(shù)與駕駛員反應(yīng)時間長短成正比關(guān)系,如表1.1所示。
因此,減少適應(yīng)時間及反應(yīng)時間對保證交通安全是至關(guān)重要的。與瀝青路面相比,水泥混凝土路面的反光特性對道路安全具有重要作用,因為它能有效的提高背景能見度對比值既提高隧道內(nèi)背景的光亮度。本文就是結(jié)合國內(nèi)外有關(guān)研究對高速公路隧道路面彩色鋪裝進行分析和探討。
1.1國內(nèi)外研究概況
國外有一種稱為“glassphalt”的路面,是將廢玻璃破碎后摻入混合料鋪在城市道路中,其路用性能與普通瀝青混凝土路面相比并未降低,而且在夜晚還表現(xiàn)出良好的景觀效果,被認(rèn)為是一種會閃閃發(fā)光(glittering)的路面。
早在20世紀(jì)60年代末至70年代初,美國就開始了玻璃瀝青混合料的研究和實踐運用,在此期間美國和加拿大一共鋪筑了約33個玻璃瀝青路面的實驗路段,取得了較好的效果[6];20世紀(jì)70年代中期到80年代中期,美國的Baltimore采用摻入廢玻璃的瀝青混合料鋪筑城市道路的瀝青路面,試驗路段達17個,結(jié)果發(fā)現(xiàn)玻璃瀝青面層性能良好并有著顯著的光反射效果。1990年至1995年間,僅美國紐約交通局就在舊路的維修工程中使用了近25萬t廢玻璃。
概括國際上摻入廢玻璃的瀝青混合料鋪筑道路的發(fā)展歷程為:
上世紀(jì)60年代末到70年代初,主要研究是廢玻璃瀝青混合料在道路面層和基層中的應(yīng)用技術(shù);
70年代中期到80年代中期,摻入廢玻璃的瀝青混合料鋪筑城市道路的瀝青路面,并發(fā)現(xiàn)玻璃瀝青面層性能良好并有著顯著的反光效果;
90年代中后期,在舊路的維修工程中開始使用廢玻璃瀝青混合料;
90年代后期至今,主要在研究確定廢玻璃用于瀝青混凝土路面的最大粒徑、摻入比例,從而獲得最佳的路用性能。(研究認(rèn)為,廢玻璃用于瀝青混凝土路面的最大粒徑為4.75mm、摻入比例為10%~15%時能獲得最佳路用性能。)
在國外廢玻璃瀝青混合料的應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟,但由于我國氣候、道路結(jié)構(gòu)、汽車荷載等方面的差異,廢玻璃瀝青混合料在我國的應(yīng)用還需要進一步研究。近些年來我國對廢玻璃瀝青混合料也開展了一些研究工作。
重慶交通大學(xué)土木建筑學(xué)院的凌天清、光等人利用淺色石料和廢玻璃兩種材料替換AC-13中一定比例和粒徑的骨料,并碾壓在車轍板試件表面,得出摻入彩色材料后,瀝青混凝土的抗滑性能、高溫穩(wěn)定性會略有降低,抗?jié)B性能有所增加,但仍然滿足規(guī)范要求;瀝青混凝土的彩色性能提高較多,其中摻加淺色石料的彩色路面可以提高15%的照度值,摻加碎玻璃的彩色路面可以提高10%的照度值;淺色石料的路用性能及彩色性能要優(yōu)于碎玻璃,不過通過試驗觀察淺色石料經(jīng)碾壓后,破碎較多,個別被碾壓成粉末狀,而玻璃卻基本不會被碾壓破碎。
1.2彩色材料作用機理
目前,彩色鋪裝技術(shù)的措施主要有兩種:一種是直接將反光物質(zhì)涂抹或噴涂在路面表面或者在路面涂料中添加反光材料;另一種措施是在路面結(jié)構(gòu)中摻入自身具備某種顏色或者反光特性的特殊材料。前種方法主要運用在道路的標(biāo)線、標(biāo)志涂料上,有著使用壽命短、耐磨性差、造價高的缺點,不利于大面積的推廣使用。后種方法運用的材料種類很多,如白色大理石、白色鵝卵石、陶瓷、普通玻璃、玻璃微珠等。這類材料的摻入方式有兩種:其一就是將其作為一種集料取代一部分常規(guī)材料直接加入瀝青混合料中,在日后的車輛行駛的過程中,部分瀝青從材料表面剝落,露出這類材料從而起到彩色的作用;其二就是將這類材料直接攤鋪、碾壓在路面結(jié)構(gòu)的表面,由于沒有瀝青的裹覆,有效的提高了路面的彩色性能。本文主要介紹的是在路面材料表層上添加彩色材料的一種措施。
1.3 彩色路面瀝青混合料配合比設(shè)計
本文介紹的彩色路面是應(yīng)用在高速公路隧道路面的表面層,采用的是瀝青瑪蹄脂碎石-13作為母體瀝青混合料,再在母體混合料表面添加彩色材料。那么對-13型瀝青混合料的配合比設(shè)計尤為重要。通過Marshall擊實試驗法,確定了-13型瀝青混合料的配合比并最終確定最終確定-13瀝青混合料最佳油石比為6.0%。
1.4彩色材料摻入方案
彩色材料摻入的粒徑選用的是9.5~13.2mm和4.75~9.5mm粒徑的廢鋼化玻璃和白色方堅石。因為根據(jù)國外研究認(rèn)為,瀝青混合料的高溫抗車轍能力60%依賴于礦質(zhì)集料顆粒的嵌鎖作用,40%取決于瀝青結(jié)合料的粘結(jié)作用。合理的級配類型,往往能夠形成嵌擠骨架結(jié)構(gòu),體現(xiàn)出較高的抗車轍能力。因此,需要結(jié)合的“三多一少”結(jié)構(gòu)特性,選用了9.5~13.2mm和4.75~9.5mm粒徑。想依靠其自身粗集料之間的嵌擠作用,在母體瀝青混合料表面形成牢固的骨架-密實結(jié)構(gòu)。
由于彩色材料只添加在母體瀝青混合料的表層,所以摻入的質(zhì)量大小有一個最佳的范圍,摻入太多,彩色材料早已鋪滿整個表面;摻入太少,集料間不能很好的形成嵌擠作用,且影響彩色性能的提升。
彩色材料的摻入比例見式(2.1) (2.1)
式中: ――彩色材料的摻入比例,%;
――母體瀝青混合料車轍板質(zhì)量,g;
――摻入彩色材料質(zhì)量,g。
由于彩色材料的撒布量相對于整個車轍板試件的質(zhì)量來說比例只占很小的一部分,而且是靠自身的粗集料之間的嵌擠作用,所以對母體瀝青混合料的瀝青用量沒有特殊的要求,還是采用6%的最佳油石比。
根據(jù)資料顯示對彩色鋪裝的瀝青混合料進行高溫性能試驗、水穩(wěn)定性能試驗、抗?jié)B性能試驗、抗滑性能試驗、粘結(jié)性能試驗。試驗結(jié)果表明:對于廢鋼化玻璃來說,其外表光滑,對抗?jié)B、抗滑和粘結(jié)性能有一定的影響,建議對摻入的粒徑還是應(yīng)該有所控制,摻入量也不宜太高,或者對采購來的廢鋼化玻璃進行二次處理后再用于路面鋪筑;對于白色方堅石來說,其壓碎值較低,對高溫穩(wěn)定性有一定影響,建議在有條件的情況下采用壓碎值較低的其他白色石料如白色大理石等。
1.5 路面彩色鋪裝材料彩色性能
對于彩色性能的評價方法有很多,有的研究采用亮度值,也有的研究采用照度值。本文主要介紹路面彩色鋪裝材料的照度值(逆反射系數(shù))將照度值與光亮度進行轉(zhuǎn)換,結(jié)合國內(nèi)隧道照明工程學(xué)研究的光亮度與反應(yīng)時間的模型,等效出照度值與反應(yīng)時間的關(guān)系,從而分析出彩色鋪裝對減少反應(yīng)時間、提高行車安全的影響。
通過數(shù)字照度儀在實驗室模擬環(huán)境中采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)并利用這部分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建立模型還原出實際情況下的真實效果。試驗得到的結(jié)果表明白色方堅石這種彩色材料提高照度值的效果優(yōu)于廢鋼化玻璃。因為彩色材料主要是利用了光線的鏡面反射和漫反射原理來提高照度值,而廢鋼化玻璃由于自身獨特的性質(zhì),導(dǎo)致是以鏡面反射為主,漫反射為輔;而白色方堅石是以漫反射為主,鏡面反射為輔。但無論是摻入廢鋼化玻璃還是摻入白色方堅石,在同一粒徑下,隨著摻入量的增大,其照度值也增大,這也有力的證明了彩色材料對于彩色性能的影響。同時,還可以得出摻入彩色材料的粒徑越大,其照度值提升越明顯,但是要結(jié)合對路用性能的研究來判斷,不能單獨考慮某一種性能。
1.6反應(yīng)時間評價
影響反應(yīng)時間的因素主要有4個方面,分別是光源光譜、光亮度、視標(biāo)對比度和視標(biāo)偏心角。
本文主要介紹通過光亮度及光源光譜兩方面對反應(yīng)時間進行評價,分別對廢鋼化玻璃和白色方堅石進行試驗,結(jié)果表明隨著光亮度的增大,反應(yīng)時間隨之變短,雖然從數(shù)字上看減小的幅度很小,但是要考慮到在一定的反應(yīng)時間范圍內(nèi)減小百分之一秒也是十分困難的,往往就是這百分之一秒的時間決定了交通事故的發(fā)生率。同時在相同的光亮度下,色溫為6400K的白色緊湊型熒光燈比色溫為2700K的黃色緊湊型熒光燈的反應(yīng)時間短。這說明在實際的隧道照明環(huán)境中,若以反應(yīng)時間為參考因素,在相同的熒光燈功率下,色溫為6400K的白色緊湊型熒光燈比色溫為2700K的黃色緊湊型熒光燈的照明效果好。從節(jié)能環(huán)保的角度出發(fā),在達到相同的照明效果的前提下,可以使用更低功率的色溫高的白色緊湊型熒光燈,從而達到節(jié)約能源的目的。
1.7社會效益分析及評價
玻璃是人們?nèi)粘I钪薪?jīng)常使用的重要物品,它使用量大,隨處可見。那么在使用完以后,對它的處理就成為了一個十分棘手的問題,要么需要大面積的地方來擺放會造成環(huán)境污染,要么需要建立一套完整的回收利用體系來回收利用。像國外的一些發(fā)達國家,廢玻璃的回收利用率都已達到80%以上,世界平均水平也已接近50%,而我國的廢玻璃回收利用率卻長期徘徊在25%至30%之間。
由于路面彩色鋪裝技術(shù)對彩色材料路用指標(biāo)的要求,導(dǎo)致并不是所有普通的廢玻璃都能滿足要求,而需要采用壓碎值和磨耗值很低的廢鋼化玻璃,其中報廢汽車的玻璃是個很好的選擇。2009年我國汽車?yán)塾嫯a(chǎn)銷雙超1360萬輛,汽車總保有量已經(jīng)突破7000萬輛,按照每年大約7%的報廢量,僅報廢汽車的重量就超過700萬噸。將這些經(jīng)過破碎、清洗等簡單處理后的廢鋼化玻璃直接用于公路行業(yè)的建設(shè)中,就可以在一定程度上解決報廢汽車占用耕地的問題。不但改善了環(huán)境,而且減少了污染,尤其是光污染。
再次,利用廢鋼化玻璃作為筑路材料可以減少對國家礦山資源的開采,從而減少對環(huán)境的破壞。在道路建設(shè)中,建筑材料的使用量是非常大的。通常的辦法就是開采取石,這不僅破壞了環(huán)境,引起山體,植被減少,而且容易導(dǎo)致水土流失、地質(zhì)災(zāi)害。將廢鋼化玻璃應(yīng)用于道路建設(shè)中作為一種筑路的材料,就可以有效的減少石料的開采,降低工程建設(shè)對環(huán)境影響的負作用。
廢鋼化玻璃的在公路建設(shè)行業(yè)的運用無疑在節(jié)約國家資源和環(huán)境保護創(chuàng)造了巨大的社會效益。
結(jié)論:
本文主要介紹了高速公路隧道路面彩色鋪裝技術(shù)
1、闡述了彩色材料的作用機理
2、瀝青瑪蹄脂碎石-13瀝青混合料的最優(yōu)配合比,油石比為6%最佳。
3、彩色材料參入方案,在有條件的情況下采用壓碎值較低的其他白色石料如白色大理石等。
4、路面彩色鋪裝材料彩色性能,在同一粒徑下,隨著摻入量的增大,其照度值也增大,這也有力的證明了彩色材料對于彩色性能的影響
5、反應(yīng)時間的評價,隨著光亮度的增大,反應(yīng)時間隨之變短
6、社會效益分析及評價,廢鋼化玻璃的在公路建設(shè)行業(yè)的運用無疑在節(jié)約國家資源和環(huán)境保護創(chuàng)造了巨大的社會效益
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