• CN:11-2187/TH
  • ISSN:0577-6686

机械工程学报 ›› 2021, Vol. 57 ›› Issue (12): 18-30.doi: 10.3901/JME.2021.12.018

• 特邀专栏:汽车-道路相互作用动力学前沿问题 • 上一篇    下一篇

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路面工程中的车-路相互作用研究进展

陈先华1, 马耀鲁2, 耿艳芬1, 杨军1   

  1. 1. 东南大学交通学院 南京 211189;
    2. 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司 昆明 650051
  • 收稿日期:2020-07-29 修回日期:2020-12-25 出版日期:2021-08-31 发布日期:2021-08-31
  • 通讯作者: 陈先华(通信作者),男,1976年出生,博士,教授,博士研究生导师。主要研究方向为路表特性、功能性路面、高性能筑路材料、沥青道床及高铁路基防护技术、桥面铺装等。E-mail:chenxh@seu.edu.cn
  • 作者简介:马耀鲁,男,1989年出生,博士。主要研究方向为交通基础设施设计建设理论与方法、路面排水设计、排水路面设计和机场道面排水设计等。E-mail:mayaolu@sina.com;耿艳芬,女,1978年出生,博士,副教授,博士研究生导师。主要研究方向为水动力数值模拟、城市洪涝模拟、港口航道工程、水运工程等。E-mail:yfgeng@seu.edu.cn;杨军,女,1968年出生,博士,教授,博士研究生导师。主要研究方向为沥青及混合料微观测试、沥青混凝土路面抗车辙性能评价、高速铁路装配式弹性道床研究、排水性沥青路面技术等。E-mail:yangjun@seu.edu.cn
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(51778136)

Research Progress of Vehicle-road Interaction in Pavement Engineering

CHEN Xianhua1, MA Yaolu2, GENG Yanfen1, YANG Jun1   

  1. 1. School of Transportation, Southeast University, Nanjing 211189;
    2. POWERCHINA Kunming Engineering Corporation Limited, Kunming 650051
  • Received:2020-07-29 Revised:2020-12-25 Online:2021-08-31 Published:2021-08-31

摘要: 作为路面工程中的核心科学问题,车-路相互作用是评估车辆在道路上的行驶安全性与舒适性、理解路表特性及路面病害的发展演化等问题的关键。由路面不平度引起的车辆振动会影响行车安全性与驾驶舒适性,而车辆对路面会造成不同程度的破坏,车-胎-路是一个相互作用的耦合系统。由于问题本身的复杂性与其影响因素的随机性,相对独立的多尺度研究方法之间缺乏数据的有效交互,导致不同指标间的适用性不理想。因此,结合现有路面工程中的车-路相互作用所涉及到的路面宏观力学响应、路表纹理的多尺度表征、考虑胎面细观花纹的路表抗滑评估等方面的研究现状,对车-路相互作用过程中的路表纹理的时间演化过程、路面滑水现象导致的车辆失稳判定、沥青混合料的细观接触特性等关键问题进行归纳,参考已有研究成果提出现有车-路相互作用的评价指标,最后从路面工程角度对车-路相互作用问题研究的未来发展方向进行展望。

关键词: 道路工程, 车-路相互作用, 车路耦合, 影响因素, 评价指标

Abstract: As the key issue in pavement engineering, vehicle-road interaction is essential for evaluating driving safety and comfort, the road surface characteristics and the evolution of pavement diseases. The vehicle vibration caused by pavement roughness will affect driving comfort, and cause damage to the road with different degrees. Vehicle-type-road is a coupling system. Due to the complexity and the randomness of factors, the independent methods with multi scales lack effective interaction, resulting in the applicability of different indicators is not good enough. Therefore, referred to the existing models in pavement engineering, the macroscopic mechanical response of pavement, multi-scale characterization of pavement texture, and evaluation of skid resistance considering micro tread pattern are summarized. The key issues such as the temporal evolution of pavement surface texture, determination of vehicle instability caused by hydroplaning, and the micro-contact characteristics of asphalts concrete mixtures are analyzed. Evaluation indexes are proposed based on the existing research results. Finally, the future development direction of vehicle road interaction is prospected from the perspective of pavement engineering.

Key words: road engineering, vehicle-road interaction, vehicle-road coupling, influence factors, evaluation indexes

中图分类号: