连续下坡历年来便是高速公路事故频发区域,近年来随着半挂铰接列车在公路货运出行占比量的快速攀升,与之相关的连续下坡重、特大交通事故屡见不鲜,车路不相适应的现象凸显,成为了行业及社会关注的焦点。因此基于半挂铰接列车—这一类货运车辆的下坡性能,深入研究连续下坡交通安全问题具有重要意义。本文将制动毂温度作为连接货车与道路之间的纽带,通过理论与试验相结合建立半挂铰接列车制动毂温升模型,深入探究制动毂温升的影响因素,构建制动毂温升与连续下坡纵断面线形的关系属性。基于纵坡温升属性,以纵坡参数为对象,研究连续下坡设计优化方法。本论文开展了如下工作:(1)背景分析与制动毂温升理论建模。基于相关调研数据,从道路层面与车辆层面分析连续下坡与半挂铰接列车间的适应性现状,阐述基于货车制动毂温升研究连续下坡道路安全的必要性。对既有温升模型的建模方法及其适用性进行分析,以六轴铰接列车为主导车型,采用行车动力学理论对下坡货车进行受力分析,对牵引车驱动轮建立力矩平衡关系式,通过热力学理论求解轮毂生散热量,建立制动毂温升理论模型。(2)实车试验设计与模型修正。以我国最具有代表性的连续纵坡—雅泸高速公路三处连续下坡为研究路段,以东风天龙重卡DFL4251A15(6×4)为试验车型开展极限工况下坡试验,获取车辆性能表征数据和驾驶人制动数据。通过实车数据分析理论模型缺陷,引入临界纵坡理念对模型进行修正。并通过聚类分析、误差分析以及相关性分析,从临界纵坡以及模型温度两方面对修正模型进行验证。(3)连续下坡温升成套理论分析。以温升敏感系数作为分析指标,通过敏感性分析探究车辆因素、纵坡因素以及环境因素对制动毂升、降温的敏感程度。固定车辆条件,将温度梯度作为纵坡微观温升属性的表征,将制动毂温度作为纵坡宏观温升属性的表征,二者共同构成了连续下坡制动毂温升属性,可从道路层面量化某类货车下坡制动的安全性,为通过制动毂温升进行连续下坡的设计优化搭建桥梁。(4)连续下坡设计优化方法研究。基于相对不利行车工况,通过制动毂温升模型分析平均纵坡展线与陡缓组合展线在连续下坡设计中的安全性优劣。其次分析纵坡组合的制动毂温升属性,从缓坡坡度、陡缓组合坡度差、坡长组合三方面提出纵坡组合参数优化方法:根据单一纵坡温度梯度变化特性提出Ⅰ类缓坡、Ⅱ类缓坡坡度控制值;采用安全温度梯度构建不同平均纵坡对应的相邻坡段最大坡度差控制方程;对短陡长缓、等坡长和长陡短缓的坡长组合安全性进行分析。(5)工程应用示例。对西南山区某新建超高桥隧比高速公路连续下坡的初步设计方案进行优化,对优化后方案的安全性进行分析评价,验证优化效果。