港珠澳大桥台风天气下汽车行驶的安全策略
2021-11-25封丛冉
科学与生活 2021年16期

摘要:随着港珠澳大桥的全面竣工通车,一座大桥沟通起了三座南方重要城市的经济文化交流。其中转向立交桥的设计也解决了三地居民驾驶习惯上的不同,而这也产生了车辆同行过程中在上下行时转弯的潜在安全隐患,本文建立在台风场景下的车辆行驶模型,计算出车辆行驶的安全速度范围,避免交通事故的发生。
关键词:陆上通行 汽车最大安全行驶速度 桥上行驶速度和台风级数关系
1 引言
港珠澳大桥是中国进入二十一世纪以来最重要的工程之一,仅凭一座大桥就沟通起了香港、澳门、珠海三个南方最重要的沿海城市,对于这三个地方的经济人文交流起了重要作用。而在这宏观上壮举之外,港珠澳大桥也有很多人性化的设计,香港和澳门两地习惯靠左行驶而大陆居民习惯靠右行驶,这使得同行上出现了问题,因此港珠澳大桥设计了转向立交桥解决了习惯上的自然过渡。但是汽车在上下立交桥时面临着弯道处高速易发生事故的风险,因此本文建立数学模型来分析在台风天气情况下,不通风向下,整座大桥主体上汽车最大安全行驶速度和台风级数的关系。
2 模型的建立与求解
我们要对整座大桥主体上汽车最大安全行驶速度和台风级数的关系进行建模。首先在台风时对汽车进行受力分析:
由气动侧力公式可得:
CS为侧向风力系数,台风级数不同,值也不同;A为汽车在纵轴面投影面积,取决于风向与汽车面夹角; 为空气密度;V为绝对风速。……
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