基于公交车右转内轮差效应的范围研究

基于公交车右转内轮差效应的范围研究

张恒嘉

南京林业大学

摘要：大型车辆右转弯造成的交通事故给非机动自行车运动员造成了巨大的生命和财产损失，许多研究人员对各种因素进行了研究。交通事故的原因与人、车辆、道路和环境等因素以及机动车驾驶员、非机动车骑行者和行人的行为等主观因素有关；客观来说，地面上有车辆的技术参数、路况和环境因素，机动车右转弯是影响因素之一。

关键词：公交车；右转内轮差效应；范围研究；

引言

在日常交通中，由于车辆转弯造成的内部旋转效应，当车辆在十字路口向右转弯时，车辆逐渐靠近非机动车和右侧行人。内部旋转差效果是指车辆在十字路口转弯时内前轮和内后轮之间的时间轨迹差。根据公安部交通局2019年的统计数据，非法车辆占全国十大高危客运企业的90 %以上，客运和货运车辆容易发生多次事故，不履行交通运输部主要责任的问题此外，城市道路交通事故造成的死亡人数逐年增加4.8%，大型车辆内部轮换造成的交通事故约占事故总数的30 %。因为人们不了解导致频繁事故的内部旋转效果，当车辆转向右侧时，司机必须不断过滤关键信息，内部旋转效果的影响区域是驾驶员的视觉盲区，车辆司机无法及时应对发生的事故。

一、基本原则

研究总线内部旋转的影响时，请遵循以下原则:1)将总线视为刚体。客车前轮速度方向遵循前轮偏航方向，客车后轮速度方向始终遵循前轮和后轮连接方向。2)理想状态下的基本模型假设。转弯时车辆速度慢，侧面不滑动，内外前轮转角不变3)管理报告。执行车辆转动操作(将方向盘转动与车辆的实际方向联系起来)时方向盘转动程度与内前轮转动程度之间的关系。

二、机动车右转弯内轮差

机动车转弯时，同一侧前后车轮行驶线不重合，存在一定偏差，后车轮路径半径小于前车轮路径半径，二者半径差为车轮差，半径差为近内旋转差前后两个车轮轨迹形成半个月的圆周区域，如图1所示(使用AutoTURN模拟软件模拟的双向卡车直线轨迹)。根据车辆结构和刚性运动学原理，车辆转弯时车轮之间的差异是客观的，原因是对车辆非转弯车轮的限制以及前后车轮之间的距离。

图1内轮差计算模型图（双轴车辆右转向）

三、典型大型车右转弯内轮差分析

根据对右转弯事故相关车辆类型的分析，大卡车事故占96%，公共汽车(主要是公共汽车)事故仅占4%。在城市交通中使用的典型大型模型中，大型卡车、倾卸卡车、搅拌器和公共汽车的尺寸分别显示在表1中，以计算交叉路缘设计的分岔半径的内部旋转差。可见，当十字路口边缘设计的分岔半径为30米时，大轿车右侧转弯的内部旋转差约为0.4米；当转向半径为10米时，右转向的内部转向差可达约2.5米。此外，当轴距和转向半径大致相同时，客车与大型卡车右转向的内部转向差基本相同，但从现有事故统计数据来看。

表1典型大型车右转弯内轮差

四、内轮差危险性分析

车辆转弯时，内部旋转的差异在于车辆前后车轮的运动轨迹不一致，内后轮的旋转半径小于内后轮的旋转半径，也就是说，当车辆行驶时，车辆的后部比前面的部分更接近中心此外，车辆前后车轮之间的间距也在增加。与小型汽车相比，卡车由于体积大和驾驶角度高，视野设计中的死角更大。尤其是车辆转弯时，车辆侧转弯的驾驶员可见区域被压缩，视线的盲区更为明显，而车辆的后视镜失灵，驾驶员很难用后视镜看到车辆后部的状况。在这种情况下，行人或其他车辆只要处于视觉死角，就可能发生事故。内部轮调造成的交通事故经常发生，而且往往更为严重，特别是大型车辆或小型车辆。

五、右转内轮差预警模型

由于公共汽车和非车辆在道路使用方面具有不同的驱动因素，并考虑到非车辆的制动能力和驾驶状况的突然变化对周围道路使用者的影响要比公共汽车大得多，这是一种新的非车辆预警模式碰撞预警模型包括两个部分:一个是短期预警模型，另一个是即时预警模型，其触发条件由当前总线速度和非机动车与危险区域之间的距离确定。短期预警模型有助于在公共汽车减速时向公共汽车发出预警，同时确保非机动车辆的安全，最大限度地减少公共汽车交通状况变化的风险，提高道路安全，同时提高道路交通效率。即时报警模型给出了公共汽车紧急制动报警，以确保接近安全极限时非机动车的安全。短期预警模型是一种碰撞预警模型，提醒公共汽车司机在非机动车辆距离撞击点不到30米但未达到瞬时预警触发距离的情况下及时减速，仅确定大型卡车和车辆的碰撞风险即时报警模型被定义为碰撞报警模型，当非机动车辆距撞击点不到15米时，该模型通过将预-运动路径模型与最小安全距离模型相结合，通过计算最小安全距离来提示公共汽车司机进行紧急制动。

六、模型构建

考虑到一些公共汽车司机的实际驾驶情况，习惯于控制双手方向盘的司机通常使用阶梯转向，而不是同时将方向盘转向最合适的角度。因此，模型ii假定导线交点处的90方向分为三个阶段:0-30、30-60、60-90。根据阿克曼公式，当车辆的车轴距离固定，内前轮转角变大时，客车转弯半径变小。由于三个步骤中的30个步骤必须组合成90的完整角点，因此O2设置为连接O1，插座半径为13.5米；O3设置为连接o3a，半径为12.88m，最小分支半径为12.88m。β= 27总线上前轮最大旋转角度。例如，在阶段1、2和3中，公共汽车的前轮轴心点为9、18、27，车轮轮辐R2 = 14.00、13.50、12.88 m。如图2所示，绘制模型2的车辆路径。如图2所示，当车辆准备在十字路口右转时，司机首先转动方向盘的一半，相应的内前轮转动9，使该状态保持在前方距离的三分之一；当司机刚到达第1和第2阶段的临界点时，他会再次转动三分之一的方向盘，再次转动九分之一的前轮，并保持三分之一的行驶状态；到达阶段2和阶段3的临界点后，导线将填充方向盘，再次旋转9以使其保持三分之一的距离，最后在交点处完成90度的旋转。

图2模型二车轮轨迹

七、内轮差安全隐患预防措施

（一）道路交叉口设置危险警示区

在条件环岛中，针对十字路口内侧车轮的事故特性，规划车辆右侧内车轮的危险警告区域。建议内部旋转危险警告区外弧半径不小于12米，宽度不小于2米。当然，可以在十字路口设置隔离设施，形成一个防止右转弯缓慢交通的保护区，降低右内转弯能见度距离事故的可能性。

（二）提高非机动车和行人避险意识

提醒非机动车驾驶员和行人在通过十字路口时遵循红绿灯指示，注意车辆右侧内侧转弯差所复盖的区域，并保持车辆转弯的一定距离。建议与大型分岔车辆保持至少2米的安全距离，与中小型分岔车辆保持至少1米的安全距离。在十字路口要特别注意右转的公交车，不要在转弯的巴士前面，不要留在巴士的内部旋转区，避免碰撞事故。

结束语

目前，许多城市地区非机动车辆和公共汽车的增长，如果同时存在于道路上，就会带来安全问题。尽管非机动车辆和公共汽车得到分配，城市货运得到控制，但十字路口和建筑工地之间的相互作用有所加强。由于非机动车辆和公共汽车在大小和重量上有很大差异，非机动司机的生命在发生交通事故时受到严重威胁，研究表明，大型卡车和非机动车辆之间的事故造成的伤亡是其他非机动事故的10倍。公共汽车的存在对非机动车驾驶员构成很大的事故风险，主要原因是公共汽车的视觉设计缺陷，尤其是当他们转向右侧时，司机看不到大片盲区。在公共汽车和非机动车辆之间的交通事故中，12.9%发生在右侧公共汽车与非机动车辆司机发生碰撞或碰撞时，这是两种最常见的冲突类型之一。

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